C怎样高效读取JSON数组实现数据解析？

在C#中读取JSON数组是处理数据交互的常见需求，尤其是在与API通信或解析配置文件时，以下分步骤详细说明如何实现这一功能，并确保代码的健壮性和可维护性。

准备工作：安装Newtonsoft.Json库

Newtonsoft.Json（Json.NET）是C#中处理JSON数据的权威库，由James Newton-King开发，被微软官方推荐使用。
通过NuGet安装：

Install-Package Newtonsoft.Json

定义与JSON结构匹配的数据模型

假设需要解析的JSON数组如下：

[
  {
    "id": 1,
    "name": "Alice",
    "email": "alice@example.com"
  },
  {
    "id": 2,
    "name": "Bob",
    "email": "bob@example.com"
  }
]

对应的C#类：

public class User
{
    [JsonProperty("id")]
    public int Id { get; set; }
    [JsonProperty("name")]
    public string Name { get; set; }
    [JsonProperty("email")]
    public string Email { get; set; }
}

• 关键点：使用[JsonProperty]属性确保字段名称与JSON键匹配，即使命名风格不同（如驼峰式与帕斯卡式）。

从文件或字符串中读取JSON并解析

场景1：从本地文件读取

using Newtonsoft.Json;
using System.IO;
public List<User> ReadUsersFromFile(string filePath)
{
    try
    {
        string json = File.ReadAllText(filePath);
        List<User> users = JsonConvert.DeserializeObject<List<User>>(json);
        return users ?? new List<User>(); // 避免返回null
    }
    catch (FileNotFoundException ex)
    {
        Console.WriteLine($"文件未找到: {ex.Message}");
        return new List<User>();
    }
    catch (JsonException ex)
    {
        Console.WriteLine($"JSON解析失败: {ex.Message}");
        return new List<User>();
    }
}

场景2：从API响应字符串解析

public List<User> ParseUsersFromJsonString(string jsonString)
{
    if (string.IsNullOrEmpty(jsonString))
        return new List<User>();
    try
    {
        return JsonConvert.DeserializeObject<List<User>>(jsonString);
    }
    catch (JsonException ex)
    {
        Console.WriteLine($"解析错误: {ex.Message}");
        return new List<User>();
    }
}

处理复杂或嵌套的JSON结构

若JSON数组包含嵌套对象,

[
  {
    "id": 1,
    "profile": {
      "username": "alice123",
      "age": 30
    }
  }
]

需定义嵌套类：

public class UserProfile
{
    [JsonProperty("username")]
    public string Username { get; set; }
    [JsonProperty("age")]
    public int Age { get; set; }
}
public class User
{
    [JsonProperty("id")]
    public int Id { get; set; }
    [JsonProperty("profile")]
    public UserProfile Profile { get; set; }
}

异常处理与数据验证

• 必填字段验证：使用[JsonRequired]标记必须存在的字段。

  public class User
  {
      [JsonProperty("id")]
      [JsonRequired]
      public int Id { get; set; }
  }

• 类型检查：若JSON数据类型不匹配（如字符串赋值给int属性），会抛出JsonSerializationException，需捕获处理。

性能优化建议

• 流式读取大文件：使用JsonTextReader逐行解析，减少内存占用。

  using (StreamReader file = File.OpenText("largefile.json"))
  using (JsonTextReader reader = new JsonTextReader(file))
  {
      JsonSerializer serializer = new JsonSerializer();
      List<User> users = serializer.Deserialize<List<User>>(reader);
  }

替代方案：使用System.Text.Json（.NET Core 3.0+）

微软官方库System.Text.Json提供更轻量级的JSON处理方案：

using System.Text.Json;
string json = "[{"id":1}]";
List<User> users = JsonSerializer.Deserialize<List<User>>(json);

• 优点：性能更高，无需依赖第三方库。
• 缺点：功能较Json.NET少，例如无[JsonProperty]属性，需通过命名策略匹配字段。

引用说明

• Newtonsoft.Json官方文档：https://www.newtonsoft.com/json
• Microsoft System.Text.Json指南：https://docs.microsoft.com/dotnet/standard/serialization/system-text-json-overview