為什么JSON將逐漸取代XML？

大家好！我是來自深圳技術(shù)大學(xué)FSR（編者注：FidelityFX Super Resolution超分辨率技術(shù)的縮寫）實(shí)驗(yàn)室的同學(xué)，標(biāo)題FFH就是FSRlab For Harmony！并且我也正在參加OpenHarmony成長(zhǎng)計(jì)劃從論文到開源提交研究，以后我們也會(huì)陸續(xù)在這個(gè)社區(qū)記錄學(xué)習(xí)心得和體會(huì)。

在OpenHarmony成長(zhǎng)計(jì)劃啃論文俱樂部里，F(xiàn)HH小組同學(xué)們與華為、軟通動(dòng)力、潤(rùn)和軟件、拓維信息、深開鴻等公司一起，學(xué)習(xí)和研究序列化相關(guān)技術(shù)…

相信大家不管是在鴻蒙應(yīng)用開發(fā)，web開發(fā)或者小程序開發(fā)，都會(huì)用JSON（編者注：JavaScript Object Notation）或者XML（編者注：Extensible Markup Language 可擴(kuò)展標(biāo)記語言）進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳輸，大家對(duì)這兩個(gè)技術(shù)的使用并不陌生，但是我們往往只是局限在使用上，所以在闡述為什么XML會(huì)被JSON取代之前，我想先把這兩個(gè)東西的起源和由來都給大家簡(jiǎn)單的科普一遍。

3.1標(biāo)記型語言

講XML之前，我們先來了解一下標(biāo)記型語言，我就用通俗地語言描述一下，比如我現(xiàn)在要寫一篇博客告訴你們?yōu)槭裁碭ML會(huì)被JSON取代，那這篇博客里面會(huì)有標(biāo)題，二級(jí)標(biāo)題，代碼段，高亮文本等等，這些最終都會(huì)顯示在網(wǎng)站上。

那么問題來了，瀏覽器怎么知道我顯示地文字是標(biāo)題還是高亮文本…

于是就有了Markdown這門標(biāo)記語言，它就是用各種標(biāo)記符號(hào)說明了哪里是標(biāo)題，哪里是高亮文本。說白了，標(biāo)記語言就是為了讓冗雜的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)化，使用標(biāo)記語言后，能讓計(jì)算機(jī)和人能清晰辨別各類數(shù)據(jù)，如下例子，用#來標(biāo)記一級(jí)標(biāo)題，``內(nèi)可以放高亮文本。比如網(wǎng)頁能按照標(biāo)題，段落，圖片呈現(xiàn)，都得歸功于標(biāo)記型語言HTML。

# 標(biāo)題
`高亮文本`

3.2XML起源

最早在1969年，IBM開發(fā)了第一種文檔描述語言，用來解決不同系統(tǒng)中文檔格式不同的問題，把這種標(biāo)記語言稱為通用標(biāo)記語言GML(Generalized Markup Language),后面這門語言也被不斷改進(jìn)：

GML(1969)—>SGML(1986 國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織采納)—>SGML(2018改進(jìn)并完善)

SGML（編者注：Standard Generalized Markup Language 標(biāo)準(zhǔn)通用標(biāo)記語言的縮寫）具有相當(dāng)高的規(guī)范性和可擴(kuò)展性，但是就是因?yàn)橐?guī)范多，導(dǎo)致開發(fā)，學(xué)習(xí)，維護(hù)的成本就很高。

到了1989年歐洲粒子物理實(shí)驗(yàn)室的研究員在SGML的基礎(chǔ)上，提出了HTML（編者注：HyperText Markup Language 超文本標(biāo)記語言的縮寫），一種超文本的標(biāo)記語言，簡(jiǎn)單，通用，語法要求寬松（可以嵌套使用）。

然后隨著Web得發(fā)展，傳輸過程中負(fù)載的數(shù)據(jù)量越來越大，如果沒有結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的話，處理傳輸?shù)臄?shù)據(jù)消耗會(huì)非常非常大，而且非常麻煩，而HTML重點(diǎn)是對(duì)于數(shù)據(jù)的顯示，不關(guān)心所描述的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，缺乏對(duì)文檔數(shù)據(jù)含義的確切描述，不能滿足對(duì)各類信息的存儲(chǔ)，傳遞和搜索的需求，基于以上需求，又一次在SGML的基礎(chǔ)之上，簡(jiǎn)化出一種規(guī)范，1996年，提出了另一種標(biāo)記型語言命名為XML(可擴(kuò)展標(biāo)記語言)，就這樣，XML出現(xiàn)了。XHTML（編者注：Extensible HyperText Markup Language 可擴(kuò)展超文本標(biāo)記語言的縮寫）是基于XML的一種語法更加嚴(yán)格的標(biāo)記語言。

3.3XML示例

比如A公司要獲取到B公司名字叫Hagon的員工個(gè)人信息，這時(shí)B公司接受到A公司的請(qǐng)求后，就給A公司傳輸發(fā)送了如下XML格式數(shù)據(jù)：

<title>員工信息title>
  <person id="666">
    <name>Hagonname>
    <age>66<age>
    <sex>男sex>
    <job>頭鐵前端工程師job>
    person>

因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)清晰，A公司拿到數(shù)據(jù)后很方便地進(jìn)行了處理。

3.4XML的瓶頸

雖然XML標(biāo)準(zhǔn)本身簡(jiǎn)單，但與XML相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)卻種類繁多，W3C制定的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)就有二十多個(gè)，采用XML制定的重要的電子商務(wù)標(biāo)準(zhǔn)就有十多個(gè)。

隨著AJax（之前叫XMLHTTP，2005年后才叫Ajax）技術(shù)的流行，XML的弊端也越來越顯現(xiàn)：大家都知道XML實(shí)現(xiàn)是基于DOM（編者注：Document Object Model 文檔對(duì)象模型的縮寫）樹實(shí)現(xiàn)的，而DOM在各種瀏覽器中的實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)不盡相同，所以XML的跨瀏覽器兼容性并不好，所以急需一種新的數(shù)據(jù)負(fù)載格式集成到HTML頁面中以滿足Ajax的要求。

這就到了我們要講的JSON。

4.1JSON的誕生

前面我們說了隨著Ajax的流行，而各種瀏覽器對(duì)DOM的實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)不盡相同，所以會(huì)出現(xiàn)兼容性問題，這對(duì)前端開發(fā)同學(xué)來講真的是災(zāi)難。因?yàn)橐粋€(gè)功能可能需要用代碼去兼容各種不同的瀏覽器，還要調(diào)試，工作量巨大。

但是問題總有辦法能解決，那就利用所有主流瀏覽器中的一種通用組件——JavaScript引擎。這樣只要?jiǎng)?chuàng)造一種JavaScript引擎能識(shí)別的數(shù)據(jù)格式就可以啦！

然后就誕生了JavaScript Object Notation (JSON),它是一種輕量級(jí)的、基于文本的、獨(dú)立于語言的數(shù)據(jù)交換格式，它源于ECMAScript編程語言標(biāo)準(zhǔn)。

4.2JSON示例

也是上一個(gè)員工信息的例子，用JSON就可以表示為：

{
    "title":"員工信息",
    "id":666,
    "name":"Hagon",
    "age":"66",
    "sex":"男",
    "job":"頭鐵前端工程師"
}

第一點(diǎn)可以看到，可以看到?jīng)]有像XML一樣有太多嵌套的標(biāo)簽，都是以類似鍵值對(duì)的形式表示，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。

第二點(diǎn)，在編寫XML時(shí)，第一行需要定義XML的版本，而JSON不存在版本問題，格式永遠(yuǎn)不變。

說了那么多紙上的白話，接下來用數(shù)據(jù)說話。

5.1場(chǎng)景介紹

場(chǎng)景由一系列較小的試驗(yàn)組成，這些試驗(yàn)根據(jù)我們的每一項(xiàng)指標(biāo)來確定JSON和XML在統(tǒng)計(jì)上是否不同。采用均值比較消耗時(shí)間檢驗(yàn)。我們將20000、40000、60000、80000和100000個(gè)編碼對(duì)象發(fā)送到服務(wù)器，并收集每種情況的指標(biāo)。表3、4和5顯示了從這些試驗(yàn)中獲得的指標(biāo)。

5.2時(shí)間消耗

從下面這張表格上，不難看出XML處理相同數(shù)據(jù)的時(shí)間消耗大約是JSON的30倍。

5.3CPU及內(nèi)存利用率

下面兩表分別是JSON和XML的CPU和內(nèi)存利用率數(shù)據(jù)。

對(duì)應(yīng)的圖形化表達(dá)如下：從左到右依次是用戶CPU利用率的平均百分比,系統(tǒng)CPU利用率的平均百分比和內(nèi)存利用率的平均百分比。

可以看出，F(xiàn)igure3顯示了JSON每次試驗(yàn)的平均CPU和內(nèi)存利用率。圖4展示了XML每次試驗(yàn)的平均CPU和內(nèi)存利用率。Figure5通過在同一個(gè)圖上繪制Figure3和Figure4（方便對(duì)比），說明了JSON的資源利用率和XML的資源利用率之間的差異。上圖數(shù)據(jù)表明，XML使用的用戶CPU利用率整體上明顯低于JSON。JSON和XML編碼的傳輸在服務(wù)器上使用的內(nèi)存量幾乎相同（圖中表面XML內(nèi)存利用率的淺藍(lán)色折線被重疊遮住了）。

5.4總結(jié)

在上面的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以看到，JSON的性能明顯強(qiáng)于XML。

XML與JSON在web不斷發(fā)展且傳輸數(shù)據(jù)量日益增大的背景下， 在要求算力的時(shí)代下，JSON毫無疑問會(huì)是更加優(yōu)秀的一方。并且現(xiàn)在也又很多JSON的解析器，比如Gson，F(xiàn)astJson，Jackson等，這些解析器也在不斷助力JSON的發(fā)展。

<本文完>

OpenHarmony 成長(zhǎng)計(jì)劃—“啃論文俱樂部”（以下簡(jiǎn)稱“啃論文俱樂部”）是在 2022年 1 月 11 日的一次日常活動(dòng)中誕生的。截至 3 月 31 日，啃論文俱樂部已有 87 名師生和企業(yè)導(dǎo)師參與，目前共有十二個(gè)技術(shù)方向并行探索，每個(gè)方向都有專業(yè)的技術(shù)老師帶領(lǐng)同學(xué)們通過啃綜述論文制定技術(shù)地圖，按“降龍十八掌”的學(xué)習(xí)方法編排技術(shù)開發(fā)內(nèi)容，并通過專業(yè)推廣培養(yǎng)高校開發(fā)者成為軟件技術(shù)學(xué)術(shù)級(jí)人才。

啃論文俱樂部的宗旨是希望同學(xué)們?cè)陂_源活動(dòng)中得到軟件技術(shù)能力提升、得到技術(shù)寫作能力提升、得到講解技術(shù)能力提升。大學(xué)一年級(jí)新生〇門檻參與，已有俱樂部來自多所高校的大一同學(xué)寫出高居榜首的技術(shù)文章。

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2）操作辦法：怎么從啃論文到開源提交以及深度技術(shù)文章輸出https://docs.qq.com/slide/DY05kbGtsYVFmcUhU

3）企業(yè)/學(xué)校/老師/學(xué)生為什么要參與 & 啃論文俱樂部的運(yùn)營(yíng)辦法https://docs.qq.com/slide/DY2JkS2ZEb2FWckhq

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同學(xué)分享會(huì)No1.成長(zhǎng)計(jì)劃啃論文分享會(huì)紀(jì)要（2022/02/18）https://docs.qq.com/doc/DY2RZZmVNU2hTQlFY

同學(xué)分享會(huì)No.2 成長(zhǎng)計(jì)劃啃論文分享會(huì)紀(jì)要（2022/03/11）https://docs.qq.com/doc/DUkJ5c2NRd2FRZkhF

同學(xué)們分享會(huì)No.3 成長(zhǎng)計(jì)劃啃論文分享會(huì)紀(jì)要（2022/03/25）

https://docs.qq.com/doc/DUm5pUEF3ck1VcG92?u=4e311e072cbf4f93968e09c44294987d

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