JSON格式的解析与构造

• 基本概念

JSON是JavaScript Object Notation的简称，中文含义为“JavaScript 对象表示法”，它是一种数据交换的文本格式，而不是一种编程语言。

JSON 是一种轻量级的数据交换格式，采用完全独立于编程语言的文本格式来存储和表示数据。简洁和清晰的层次结构使得 JSON 成为理想的数据交换语言。

当今互联网时代，JSON 已经成为了各种应用程序之间数据交换和通信的主流格式。它易于阅读和编写，并且易于机器解析和生成，常在Web开发中用于数据的格式化和传输。

• 数据格式

1. 对象

JSON 由两种数据结构组成：对象和数组。对象（object）是由键值对组成的无序集合，键是字符串，值可以是任何类型，包括对象和数组。对象由一对花括号{ }包围，键和值之间用冒号:分隔。键值对之间用逗号,分隔。

假设想要以JSON格式记录天气现象文字、天气现象代码、温度(单位为c摄氏度或f华氏度)。

{

"text" : "多云", //天气现象文字

"code": "4", //天气现象代码

"temperature": "14", //温度，单位为c摄氏度或f华氏度

}

1. 数组

JSON 由两种数据结构组成：对象和数组。数组（array）是值（value）的有序集合，每个值可以是任何类型，包括对象和数组。数组由一对方括号[ ]包围，值之间用逗号,分隔。

[ "apple", "banana", "orange"]

在上面的例子中，可以看到数组包含三个字符串元素，分别是："apple"、"banana"和"orange"。

注意：键的值有多种类型，值（value）可以是花括号{ }括起来的字符串（string）、数值(number)、布尔值(true/false)、 null、对象（object）或者数组（array），并且这些结构可以嵌套。

{

“name” : ”lmx”,

“age” : 30,

“score” : {

“C” : 65.0,

“linux”: 80.5

},

“sex” : “man”

}

提示：JSON格式本质也是字符串，只不过字符串中存储的数据需要按照JSON格式进行构造。

• 解析方法

一般嵌入式开发中可以使用cJSON库对JSON格式进行解析，cJSON库是基于C语言的一个开源项目，github下载地址：https://github.com/DaveGamble/cJSON

cJSON库主要的文件有两个：一个是cJSON.c 一个是cJSON.h。使用时在工程中包含头文件即可，在cJSON.h头文件中有一个用于解析JSON格式的结构体，如下：

1. 解析JSON流程

1. 想要解析JSON格式，前提是得到存储了JSON数据的字符串，一般就是HTTP的请求或者响应的时候，绝大多数的情况都是服务器响应的数据为JSON格式。

1. 需要把存储了JSON数据的字符串进行转换，转换JSON格式，此时可以通过cJSON库中README.md来分析，可以知道调用 cJSON_Parse() 进行解析，该函数的返回值就是cJSON格式的数据。

1. 如果得到了转换成功的JSON格式的字符串，可以对该字符串进行调试输出，可以选择调用cJSON_Print(),该函数的返回值就是存储了JSON格式的字符串，如下：

1. 如果输出结果没有问题，则可以开始对JSON数据进行解析，其中可以先从JSON对象中获得某个键的值，相当于对某个键值对进行解析，注意：如果键值对的值的类型不是字符串、整型、浮点型，则需要继续对键值对进行解析。否则，可以直接输出键值对的内容，利用JSON对象的结构体指针cJSON *的成员valuestring、valueint、valuedouble。

1. 如果键值对的类型不是基本类型，而是对象或者数组，则需要继续解析，此时分为两种情况，第一种是情况：键值对的值的类型是对象，此时可以选择继续调用cJSON_GetObjectItem()函数。

1. 如果键值对的类型不是基本类型，而是对象或者数组，则需要继续解析，此时分为两种情况，第一种是情况：键值对的值的类型是数组，此时可以选择调用cJSON_GetArraySize()函数，该函数的作用是获取数组中的元素的数量。另外，可以选择调用cJSON_GetArrayItem()函数，可以获取数组中的元素，如果数组的元素类型是对象，则可以选择调用cJSON_GetObjectItem()函数对对象进行解析。

• 代码案例

1. 构造JSON流程

1. 如果打算构造JSON格式，则需要首先创建一个JSON顶层对象，需要调用cJSON_CreateObject()，也就是该函数可以创建对象，其实就是构造一对{ }。

1. 可以选择继续调用cJSON_CreateObject()来创建新的小对象，此时可以选择向小对象中添加键值对，添加键值对的前提是构造键值对，需要先把键值对的值添加到创建的对象中，再把小对象添加到其他对象中，具有嵌套关系。根据键值对的值的类型，可以选择调用。

1. AI大模型的接入与应用

目前的AI大模型的种类较多，一般可以选择接入目前比较主流的大模型，本次就以字节跳动旗下的火山引擎发布的豆包大模型为例，学习如何通过HTTP协议在线接入AI大模型。

1. 注册账号

1. 账号认证

1. 选择产品

1. 选择模型

1. 分析模型

1. 开通服务

作业：首先需要注册一个账号，然后申请开通某个模型的服务，然后阅读模型的API调用文档。

1. 获取密钥

注意：API_KEY是很重要的，是作为HTTP的请求的鉴权信息使用，需要作为HTTP的Authorization请求字段使用。

请求头部字段结构： Authorization: Bearer 6d4d987a-d792-43ae-8571-806b02792838\r\n

1. 请求参数

可以知道，如果想要接入AI大模型，需要使用HTTP服务，并且需要构造HTTP的请求，请求需要包含以上2个参数。

1. model

是必填项，需要填入接入点的ID，格式一般可以参考官方提供的接入案例，具体的流程如下：

1. messages

是必填项，需要填写消息的对话列表，是固定的格式，其中需要包含role和content，如下

role指的是角色，分为system和user，system指的是豆包大模型，user指的是用户，大模型和用户需要分别输入对应的对话内容。

对于system的content指的是提供给大模型的提示词，对于user的content指的是提供给大模型的对话内容。

注意：豆包大模型的HTTP的请求参数是以JSON格式进行构造的，所以可以参考接入示例：

{

"model": "doubao-1-5-lite-32k-250115",

"messages": [

{

"role": "system",

"content": "你是人工智能助手."

},

{

"role": "user",

"content": "常见的十字花科植物有哪些？"

}

]

}

1. 接入方式

可以知道豆包大模型可以采用HTTP的POST请求来进行对话，由于使用的是主流的HTTP/1.1的协议版本，支持长连接，但是如果打算在请求中包含请求body的话，一般是需要在构造HTTP请求的时候使用头部字段Content-Length : xxx xxx是一个整数，用于记录数据长度

一般HTTP/1.1的协议版本中，客户端和服务器都需要指定请求体/响应体的长度，方便双方读取指定长度的数据。

1. 程序设计

1. 响应格式

1. 运行效果

练习：自己选择豆包大模型，利用HTTP协议进行接入，要求可以通过键盘实现对话，并且要求利用cJSON库对服务器的响应体进行解析，把服务器响应的内容输出到终端。