C# JSON高级用法：动态类型与ExpandoObject的威力展示

# 1. C#与JSON的融合

## 1.1 时代背景与融合必要性
随着网络技术的发展和互联网应用的普及，数据的交换变得尤为重要。JSON（JavaScript Object Notation）因其轻量级和易读性成为了数据交换的标准格式之一。C#作为微软开发的强类型编程语言，在进行网络通信和数据交互时，与JSON的融合显得尤为重要。

## 1.2 C#中的JSON处理
C#本身并未内置直接处理JSON的功能，但通过引入第三方库，如Newtonsoft.Json或System.Text.Json，开发者可以轻松地进行JSON的序列化和反序列化操作。这些库为C#程序提供了处理JSON的强大工具，使得C#能够更加高效地与JavaScript等语言编写的前后端系统交互。

## 1.3 序列化与反序列化的实际意义
序列化是指将数据结构或对象状态转换成可存储或传输的格式（如JSON字符串）的过程。反序列化则是将这种格式再转换回数据结构或对象的过程。在C#中，这一操作对于Web API的创建、数据交换和存储操作来说至关重要。掌握JSON与C#之间的序列化和反序列化技术，能够大幅提高应用的灵活性和数据处理能力。

# 2. C#中的JSON处理基础

在这一章节中，我们将深入探讨在C#环境中处理JSON数据的基础知识，包括JSON的结构和数据类型，C#数据类型与JSON数据类型之间的映射关系，以及如何使用不同的库进行JSON的序列化和反序列化操作。我们还将介绍如何在C#中进行JSON数据的操作，如读取、解析、修改和构建。

## 2.1 JSON数据格式的简述

### 2.1.1 JSON的结构和数据类型

JSON（JavaScript Object Notation）是一种轻量级的数据交换格式，易于人阅读和编写，同时也易于机器解析和生成。它的基本数据结构包括对象（Object）、数组（Array）、值（Value）、字符串（String）、数字（Number）、布尔值（Boolean）和null。

- **对象**：由一系列的键值对组成，类似于C#中的`Dictionary<string, object>`类型。
- **数组**：有序的值集合，类似于C#中的`List<object>`类型。
- **值**：可以是字符串、数字、布尔值、null、对象或数组。
- **字符串**：由零个或多个Unicode字符组成的序列，用双引号包围。
- **数字**：表示数值，包括整数和浮点数。
- **布尔值**：有两个值，`true` 和 `false`。
- **null**：表示空值。

JSON数据结构具有层次性，能有效表示复杂的数据关系，这也是为什么它能在Web服务和Web API通信中如此受欢迎的原因。

### 2.1.2 JSON与C#数据类型的映射

在C#中，我们可以将JSON数据映射到各种内置的数据类型，如`string`、`int`、`float`、`bool`等。此外，JSON中的对象和数组可以被映射到C#中的`Dictionary<string, object>`和`List<object>`，或者更具描述性的类和结构体（`class` 和 `struct`）。

例如，一个JSON对象如`{"name": "John", "age": 30}`可以被映射为一个C#对象，属性`name`为`string`类型，属性`age`为`int`类型。当处理JSON数据时，C#程序能够创建对应的类或结构体实例，并填充相应的数据。

## 2.2 C#中的JSON序列化和反序列化

### 2.2.1 使用System.Text.Json进行序列化

在.NET Core 3.0及以上版本中，`System.Text.Json`是原生支持JSON序列化的库。它是.NET Core团队为了提高性能而特别设计的。使用这个库进行序列化的基本步骤如下：

首先，安装System.Text.Json NuGet包：

dotnet add package System.Text.Json

然后，创建一个简单的C#类：

public class Person
{
    public string Name { get; set; }
    public int Age { get; set; }
}

接着，使用`JsonSerializer`序列化和反序列化：

Person person = new Person { Name = "John", Age = 30 };
string jsonString = JsonSerializer.Serialize(person);

Person deserializedPerson = JsonSerializer.Deserialize<Person>(jsonString);

在这个过程中，`JsonSerializer.Serialize`方法将`Person`对象转换为JSON字符串，而`JsonSerializer.Deserialize<T>`方法则执行相反的操作，即从JSON字符串中重建`Person`对象实例。

### 2.2.2 使用Newtonsoft.Json库的优势与特点

尽管`System.Text.Json`提供了良好的性能，但在.NET Framework中以及一些特定的场景下，`Newtonsoft.Json`（也称为***）仍然是一个非常流行的选项。它支持广泛的定制和扩展性，比如：

- 自定义序列化行为，例如使用自定义的日期格式。
- 通过插件机制来处理复杂的序列化情况。
- 支持LINQ to JSON。

安装`Newtonsoft.Json`库：

dotnet add package Newtonsoft.Json

使用`Newtonsoft.Json`进行序列化：

Person person = new Person { Name = "John", Age = 30 };
string jsonString = JsonConvert.SerializeObject(person);

Person deserializedPerson = JsonConvert.DeserializeObject<Person>(jsonString);

在这段代码中，`JsonConvert.SerializeObject`和`JsonConvert.DeserializeObject`方法分别用于将对象转换为JSON字符串以及从JSON字符串中创建对象实例。

## 2.3 C#中的JSON数据操作

### 2.3.1 JSON数据的读取与解析

在C#中，读取和解析JSON数据是一个常见的任务，比如解析从Web服务返回的JSON响应。对于简单的JSON数据，可以使用`JObject`和`JArray`类来读取和解析，这两个类由`Newtonsoft.Json`提供。

例如，给定一个JSON字符串：

{
    "name": "John",
    "age": 30,
    "isStudent": false
}

使用`Newtonsoft.Json`进行解析：

string jsonString = @"{""name"": ""John"", ""age"": 30, ""isStudent"": false}";

JObject jsonObject = JObject.Parse(jsonString);
string name = jsonObject["name"].ToString();
int age = jsonObject["age"].Value<int>();
bool isStudent = jsonObject["isStudent"].Value<bool>();

`JObject`和`JArray`提供了类似字典和列表的方式来访问数据。

### 2.3.2 JSON数据的修改与构建

在C#中构建或修改JSON数据的过程与读取和解析过程相反。我们可以创建`JObject`或`JArray`实例，并将数据添加到这些实例中，最后将其转换为JSON字符串。

JObject jsonObject = new JObject();
jsonObject.Add("name", "John");
jsonObject.Add("age", 30);
jsonObject.Add("isStudent", false);

string updatedJsonString = js