Главная > Компьютер > Введение в JSON. Открываем файлы JSON Что такое json формат

Введение в JSON. Открываем файлы JSON Что такое json формат

Наверняка вы когда-нибудь слышали о JSON. Что же это такое? Что он может и как его использовать?

В данном уроке мы расскажем об основах JSON и раскроем следующие пункты:

Что такое JSON?
Для чего используется JSON?
Как создать строку JSON?
Простой пример строки JSON.
Сравним JSON и XML.
Как работать с JSON в JavaScript и PHP?

Что такое JSON?

JSON - простой, основанный на использовании текста, способ хранить и передавать структурированные данные. С помощью простого синтаксиса вы можете легко хранить все, что угодно, начиная от одного числа до строк, массивов и объектов, в простом тексте. Также можно связывать между собой массивы и объекты, создавая сложные структуры данных.

После создания строки JSON, ее легко отправить другому приложению или в другое место сети, так как она представляет собой простой текст.

JSON имеет следующие преимущества:

Он компактен.
Его предложения легко читаются и составляются как человеком, так и компьютером.
Его легко преобразовать в структуру данных для большинства языков программирования (числа, строки, логические переменные, массивы и так далее)
Многие языки программирования имеют функции и библиотеки для чтения и создания структур JSON.

Название JSON означает JavaScript Object Notation (представление объектов JavaScript). Как и представляет имя, он основан на способе определения объектов (очень похоже на создание ассоциативных массивов в других языках) и массивов.

Для чего используется JSON?

Наиболее частое распространенное использование JSON - пересылка данных от сервера к браузеру. Обычно данные JSON доставляются с помощью AJAX , который позволяет обмениваться данными браузеру и серверу без необходимости перезагружать страницу.

Пользователь нажимает миниатюру продукта в онлайн магазине.

JavaScript, выполняющийся на браузере, генерирует запрос AJAX к скрипту PHP, запущенному на сервере, передавая ID выбранного продукта.

Скрипт PHP получает название продукта, описание, цену и другую информацию из базы данных. Затем составляет из данных строку JSON и отсылает ее браузеру.

JavaScript, выполняющийся на браузере, получает строку JSON, декодирует ее и выводит информацию о продукте на странице для пользователя.

Также можно использовать JSON для отправки данных от браузера на сервер, передавая строку JSON в качестве параметра запросов GET или POST. Но данный метод имеет меньшее распространение, так как передача данных через запросы AJAX может быть упрощена. Например, ID продукта может быть включен в адрес URL как часть запроса GET.

Библиотека jQuery имеет несколько методов, например, getJSON() и parseJSON() , которые упрощают получение данных с помощью JSON через запросы AJAX.

Как создать строку JSON?

Есть несколько основных правил для создания строки JSON:

Строка JSON содержит либо массив значений, либо объект (ассоциативный массив пар имя/значение).
Массив заключается в квадратные скобки ([ и ]) и содержит разделенный запятой список значений.
Объект заключается в фигурные скобки ({ и }) и содержит разделенный запятой список пар имя/значение.
Пара имя/значение состоит из имени поля, заключенного в двойные кавычки, за которым следует двоеточие (:) и значение поля.
Значение в массиве или объекте может быть:
- Числом (целым или с плавающей точкой)
- Строкой (в двойных кавычках)
- Логическим значением (true или false)
- Другим массивом (заключенным в квадратные скобки)
- Другой объект (заключенный в фигурные скобки)
- Значение null

Чтобы включить двойные кавычки в строку, нужно использовать обратную косую черту: \" . Так же, как и во многих языках программирования, можно помещать управляющие символы и шестнадцатеричные коды в строку, предваряя их обратной косой чертой. Смотрите детали на сайте JSON .

Простой пример строки JSON

Ниже приводится пример оформления заказа в формате JSON:

{ "orderID": 12345, "shopperName": "Ваня Иванов", "shopperEmail": "[email protected]", "contents": [ { "productID": 34, "productName": "Супер товар", "quantity": 1 }, { "productID": 56, "productName": "Чудо товар", "quantity": 3 } ], "orderCompleted": true }

Рассмотрим строку подробно:

Мы создаем объект с помощью фигурных скобок ({ и }).
В объекте есть несколько пар имя/значение: "orderID": 12345 Свойство с именем "orderId" и целочисленным значением 12345 "shopperName": "Ваня Иванов" свойство с именем "shopperName" и строковым значением "Ваня Иванов" "shopperEmail": "[email protected]" Свойство с именем "shopperEmail" и строковым значением "[email protected]" "contents": [ ... ] Свойство с именем "contents" , значение которого является массивом "orderCompleted": true Свойство с именем "orderCompleted" и логическим значением true
В массиве "contents" есть 2 объекта, представляющие отдельные позиции в заказе. Каждый объект содержит 3 свойства: productID , productName , и quantity .

Кстати, так как JSON основан на объявлении объектов JavaScript, то вы можете быстро и просто сделать выше приведенную строку JSON объектом JavaScript:

var cart = { "orderID": 12345, "shopperName": "Ваня Иванов", "shopperEmail": "[email protected]", "contents": [ { "productID": 34, "productName": "Супер товар", "quantity": 1 }, { "productID": 56, "productName": "Чудо товар", "quantity": 3 } ], "orderCompleted": true };

Сравнение JSON и XML

Во многих отношениях вы можете рассматривать JSON как альтернативу XML, по крайней мере, в сфере веб приложений. Концепция AJAX оригинально основывалась на использовании XML для передачи данных между сервером и браузером. Но в последние годы JSON становится все более популярным для переноса данных AJAX.

Хотя XML является проверенной технологией, которая используется в достаточном количестве приложений, преимуществами JSON являются более компактный и простой для распознавания формат данных.

Вот как будет выглядеть выше приведенный пример объекта на XML:

orderID 12345 shopperName Ваня Иванов shopperEmail [email protected] contents productID 34 productName Супер товар quantity 1 productID 56 productName Чудо товар quantity 3 orderCompleted true

Версия XML имеет существенно больший размер. В действительности она имеет длину 1128 символов, а вариант JSON - только 323 символа. Версию XML также достаточно трудно воспринимать.

Конечно, это радикальный пример. И возможно создать более компактную запись XML. Но даже она будет существенно длиннее эквивалента на JSON.

Работаем со строкой JSON в JavaScript

JSON имеет простой формат, но создавать строку JSON вручную достаточно утомительно. Кроме того, часто нужно взять строку JSON, конвертировать ее содержание в переменную, которую можно будет использовать в коде.

Большинство языков программирования имеют инструменты для простого преобразования переменных в строки JSON и наоборот.

Создаем строку JSON из переменной

JavaScript имеет встроенный метод JSON.stringify() , который берет переменную и возвращает строку JSON, представляющую ее содержание. Например, создадим объект JavaScript, который содержит сведения о заказе из нашего примера, а затем создадим из него строку JSON:

Данный код выдаст:

Обратите внимание, что метод JSON.stringify() возвращает строку JSON без пробелов. Ее сложнее читать, но зато она более компактна для передачи через сеть.

Существует несколько способов разобрать строку JSON в JavaScript, но самый безопасный и надежный - использовать встроенный метод JSON.parse() . Он получает строку JSON и возвращает объект или массив JavaScript, который содержит данные. Например:

var jsonString = " \ { \ "orderID": 12345, \ "shopperName": "Ваня Иванов", \ "shopperEmail": "[email protected]", \ "contents": [ \ { \ "productID": 34, \ "productName": "Супер товар", \ "quantity": 1 \ }, \ { \ "productID": 56, \ "productName": "Чудо товар", \ "quantity": 3 \ } \ ], \ "orderCompleted": true \ } \ "; var cart = JSON.parse (jsonString); alert (cart.shopperEmail); alert (cart.contents.productName);

Мы создали переменную jsonString , которая содержит строку JSON нашего примера с заказом. Затем мы передаем данную строку методу JSON.parse() , который создает объект, содержащий данные JSON и сохраняет его в переменной cart . Остается только осуществить проверку, выведя свойства объекта shopperEmail и productName массива contents .

В результате мы получим следующий вывод:

В реальном приложении ваш JavaScript код будет получать заказ в виде строки JSON в AJAX ответе от скрипта сервера, передавать строку методу JSON.parse() , а затем использовать данные для отображения на странице пользователя.

JSON.stringify() и JSON.parse() имеют другие возможности, такие как использование возвратных функций для пользовательской конвертации определённых данных. Такие опции очень удобны для конвертации различных данных в правильные объекты JavaScript.

Работаем со строкой JSON в PHP

PHP, как и JavaScript, имеет встроенные функции для работы с JSON строками.

Создаем строку JSON из переменной PHP

Функция json_encode() принимает переменную PHP и возвращает строку JSON, представляющую содержание переменной. Вот наш пример с заказом, написанный на PHP:

Данный код возвращает абсолютно такую же строку JSON, как и в примере с JavaScript:

{"orderID":12345,"shopperName":"Ваня Иванов","shopperEmail":"[email protected]","contents":[{"productID":34,"productName":"Супер товар","quantity":1},{"productID":56,"productName":"Чудо товар","quantity":3}],"orderCompleted":true}

В реальном приложении ваш скрипт PHP пришлет данную строку JSON как часть AJAX ответа браузеру, где JavaScript код с помощью метода JSON.parse() преобразует ее обратно в переменную для вывода на странице пользователя.

Вы может передавать различные флаги в качестве второго аргумента функции json_encode() . С их помощью можно изменять принципы кодирования содержания переменных в строку JSON.

Создаем переменную из строки JSON

Для преобразования строки JSON в переменную PHP используется метод json_decode() . Заменим наш пример для JavaScript с методом JSON.parse() на код PHP:

Как и для JavaScript данный код выдаст:

[email protected] Чудо товар

По умолчанию функция json_decode() возвращает объекты JSON как объекты PHP. Существуют обобщенные объекты PHP класса stdClass . Поэтому мы используем -> для доступа к свойствам объекта в примере выше.

Если вам нужен объект JSON в виде ассоциированного массива PHP, нужно передать true в качестве второго аргумента функции json_decode() . Например:

$cart = json_decode($jsonString, true); echo $cart["shopperEmail"] . "
"; echo $cart["contents"]["productName"] . "
";

Данный код выдаст такой же вывод:

[email protected] Чудо товар

Также функции json_decode() можно передавать другие аргументы для указания глубины рекурсии и способов обработки больших целых чисел.

Заключение

Хотя JSON прост для понимания и использования, он является очень полезным и гибким инструментом для передачи данных между приложениями и компьютерами, особенно при использовании AJAX. Если вы планируете разрабатывать AJAX приложение, то нет сомнений, что JSON станет важнейшим инструментом в вашей мастерской.

Состоящих из пар атрибут - значение. Это наиболее распространенный формат данных, используемый для асинхронной связи между браузером и сервером, в значительной степени заменяющий XML (используется AJAX).

JSON - это независимый от языка формат данных, который был получен из JavaScript. С 2017 года многие языки программирования используют код для генерации и анализа данных в только в нем. Имена файлов JSON используют расширение.json.

История создания

Первоначально формат JSON разработал Дуглас Крокфорд в начале нулевых, и в последующем два конкурирующих стандарта (RFC 7159 и ECMA-404) определили его в 2013 году. Стандарт ECMA описывает только допустимый синтаксис, в то время как RFC охватывает некоторые основы безопасности и взаимодействия.

Кроме того, существует стандарт RFC 7493, который определяет ограниченный профиль, известный как I-JSON (сокращение от «Internet JSON»). Он стремится преодолеть некоторые проблемы взаимодействия. Каждый такой документ является действительным документом JSON.

Необходимость в создании этого формата выросла из потребности в реальном протоколе связи между сервером и браузером, осуществляемой в реальном времени без использования плагинов (таких, как Flash или Java-апплеты).

Развитие и применение

Как уже отмечено, Дуглас Крокфорд, будучи создателем компании StateSoftware, впервые обозначил и популяризировал формат JSON. Впоследствии соучредители договорились о создании системы, использующей стандартные возможности браузера, и предоставили абстракционный уровень для разработчиков для создания приложений с непрерывным дуплексным подключением к веб-серверу. При этом появилась возможность удерживать два HTTP-соединения открытыми и обрабатывать их до стандартного времени работы браузера, если обмен данными не производился. Соучредители провели обсуждение за круглым столом и проголосовали за то, чтобы назвать формат данных JSML или JSON, а также определить тип лицензии, по которому новая разработка станет доступна. В настоящее время формат имеет открытый исходный код.

Практическое использование

Веб-сайт JSON.org был запущен в 2002 году. В декабре 2005 года Yahoo! начал предлагать некоторые из своих веб-сервисов в этом формате. Google стал применять фиды JSON для своего веб-протокола GData только в декабре 2006 года.

Первоначально формат файла JSON предназначался для подмножества языка сценариев JavaScript (в частности, Standard ECMA-262 3rd Edition-December) и обычно использовался вместе с ним. Однако это не зависящий от языка данных формат. Код для разбора и генерации данных JSON доступен на многих языках программирования. На веб-сайте JSON перечислены все библиотеки.

Несмотря на то, что JSON-формат online изначально рекламировался и считался строгим подмножеством JavaScript и ECMAScript, он периодически допускает некоторые символы, не экранированные в строках, которые являются недопустимыми в строках JavaScript и ECMAScript.

Сам по себе JSON стал международным стандартом ECMA в 2013 году как стандарт ECMA-404, который в том же году использовался в RFC 7158 в качестве ссылки. В 2014 году RFC 7159 стал основной ссылкой на использование JSON в Интернете (например, MIME application/json).

Типы данных, синтаксис и пример

Основными типами данных JSON являются:

Число: десятичное число со знаком, которое может содержать дробную часть и может использовать экспоненциальную нотацию E, но не может включать не-числа (например, NaN). Формат не делает различий между целыми и числами с плавающей запятой. JavaScript использует формат двойной точности с плавающей запятой для всех своих числовых значений, но другие языки, реализующие JSON, могут кодировать их по-разному.

Строка: последовательность из нуля или больших символов Unicode. Строки разделяются знаками двойных кавычек и поддерживают синтаксис обратной косой чертой.
Литералы: любое из значений true или false.
Массив: упорядоченный список из нуля или более значений, каждый из которых может быть любого типа. Массивы используют квадратные скобки с запятыми.
Объект: неупорядоченный набор пар имя/значение, где имена (также называемые ключами) являются строками. Поскольку объекты предназначены для представления ассоциативных массивов, рекомендуется (хотя и не обязательно), чтобы каждый ключ был уникальным внутри него. Объекты разделяют фигурными скобками и используют запятые для разделения каждой пары, в то время как внутри каждой из них символ двоеточия отделяет ключ или имя от его значения.
Null: Пустое значение, использующее слово null.

Ограниченные пробелы разрешены и могут быть выставлены вокруг или между синтаксическими элементами (значения и пунктуации, но не в пределах строкового значения). Для этой цели только четыре специальных символа считаются пробелами: пробел, горизонтальная вкладка, перевод строки и косая черта. В частности, метка байтового порядка не должна генерироваться соответствующей реализацией (хотя она может быть принята при синтаксическом анализе JSON). Запрос в формате JSON не предоставляет синтаксиса для комментариев.

Ранние версии (например, указанные в RFC 4627) требовали, чтобы действительный документ состоял только из объекта или типа массива, который мог содержать другие типы внутри них. Такой JSON-формат, пример которого можно найти на устаревших веб-страницах, в настоящее время не используется.

Проблемы с переносимостью данных

Несмотря на то, что Дуглас Крокфорд первоначально утверждал, что JSON является строгим подмножеством JavaScript, его спецификация фактически позволяет создавать документы, нечитаемые в JavaScript. В частности, JSON допускает, чтобы значения строк Unicode U + 2028 LINE SEPARATOR и U + 2029 PARAGRAPH SEPARATOR выглядели неэкранированными в цитируемых строках, а JavaScript - нет. Это является следствием того, что JSON запрещает только «управляющие символы». Для максимальной совместимости эти символы должны быть экранированы с обратной косой чертой. Эта тонкость важна при создании JSONP.

JSON-формат: чем открыть?

Документы JSON могут кодироваться в UTF-8, UTF-16 или UTF-32, кодировка по умолчанию - UTF-8. Эти стандарты поддерживают полный набор символов "Юникода", включая символы вне основной многоязыковой плоскости (от U + 10000 до U + 10FFFF). Однако, если они экранированы, эти символы должны быть написаны с использованием суррогатных пар UTF-16 - детали, пропускаемой некоторыми анализаторами JSON-формат. Чем открыть и как будет прочитан такой файл?

Числа в данном формате являются агностическими в отношении их представления в языках программирования. Нет никакого различия между целым числом и значением с плавающей запятой: некоторые реализации могут рассматривать 42, 42.0 и 4.2E + 1 как одно и то же число, в то время как другие могут не делать этого. Кроме того, отсутствуют требования в отношении таких вопросов, как переполнение, недостаточность, потеря точности или округление. Кроме того, формат JSON ничего не говорит об обработке подписанных нулей, независимо от того, является ли 0.0 отличным от -0.0. Большинство реализаций, использующих стандарт IEEE 754 с плавающей запятой, включая JavaScript, сохраняют знаковые нули, но не все реализации JSON могут это делать.

Использование в JavaScript

Поскольку формат JSON был получен из JavaScript и его синтаксис (в основном) является подмножеством языка, для анализа данных JSON можно использовать функцию JavaScripteval. Из-за проблемы с разбором терминаторов строк Unicode, рассмотренных в предыдущем разделе, функция eval должна выполнить их замену.

Это небезопасно, если строка не проверена надлежащим образом. Вместо этого для чтения и записи JSON следует использовать библиотеку парсера JSON или его поддержку на JavaScript.

Правильно реализованный синтаксический анализатор принимает только действительный формат JSON, описание которого присутствует в системе, предотвращая непреднамеренное выполнение потенциально вредоносного кода.

С 2010 года в таких веб-браузерах как Firefox и Internet Explorer включена поддержка анализа и выгрузка в JSON-формат.

Неподдерживаемые собственные типы данных

Синтаксис JavaScript определяет несколько собственных типов данных, которые не включены в стандарт JSON: Карта, Установить, Дата, Ошибка, Регулярное выражение, Функция и некоторые другие. Эти типы данных JavaScript должны быть представлены некоторыми другими форматами, при этом обе программы согласовывают способ преобразования между типами. Сегодня существуют некоторые стандарты defacto, например, преобразование даты в строку, но ни один из них не является общепризнанным. Другие языки могут иметь различный набор собственных типов, которые должны быть сериализованы тщательно, чтобы иметь дело с этим типом преобразования.

Схема JSON

Схема служит для определения структуры данных JSON для проверки, документирования и управления взаимодействием. Она предоставляет своего рода контракт на данные, требуемые приложением, и способ их изменения.

Схема основана на концепциях из XML Schema (XSD), но является собственной. Как и в XSD, используются те же средства сериализации/десериализации как для схемы, так и для данных.

Schema - это интернет-проект, который в настоящее время находится в 5-й версии (выпущенной 13 октября 2016 года). Существует несколько валидаторов, доступных для разных языков программирования, каждый из которых обладает различным уровнем соответствия. Стандартного расширения файлов нет, но некоторые специалисты предлагают утвердить.schema.json.

Тип MIME

Официальным типом MIME для текста JSON является «application/json». Несмотря на то что в большинстве современных реализаций принят официальный MIME-тип, многие приложения продолжают обеспечивать унаследованную поддержку других типов MIME. Многие поставщики услуг, браузеры, серверы, веб-приложения, библиотеки, фреймворки и API используют, ожидают или распознают тип MIME, содержимое которого выглядит как «текст/json» или «текст/javascript». Известные примеры включают в себя Google Search API, Yahoo!, Flickr, Facebook API, DojoToolkit 0.4 и так далее.

JSON-RPC

JSON-RPC - это протокол удаленного вызова процедур (RPC), построенный на JSON, созданный в качестве замены для XML-RPC или SOAP. Это простой протокол, который определяет только несколько типов данных и команд. Он позволяет системе отправлять уведомления (информацию на сервер, который не требует ответа) и несколько вызовов на сервер, на которые можно ответить не по порядку.

AJAJ

Асинхронный JavaScript и JSON (или AJAJ) относятся к той же динамической методологии веб-страниц, что и Ajax, но вместо XML именно формат данных JSON является основным. AJAJ - это технология веб-разработки, которая обеспечивает возможность веб-страницы запрашивать новые данные после загрузки в браузер. Обычно он отображает их с сервера в ответ на действия пользователя на этой странице. Например, то, что пользователь вводит в поле поиска, клиентский код затем отправляет на сервер, который сразу же отвечает раскрывающимся списком соответствующих элементов базы данных.

Проблемы безопасности

Текст в JSON-формате определяется как объект сериализации данных. Однако его дизайн, как нестрогое подмножество языка сценариев JavaScript, создает несколько проблем безопасности. Они сосредоточены на использовании интерпретатора "Яваскрипт" для динамического выполнения текста JSON, как встроенного JavaScript. Это подвергает программу ошибочным или злонамеренным скриптам. Это серьезная проблема при работе с данными, извлекаемыми из Интернета.

Данный простой и популярный, но рискованный метод использует совместимость с функцией JavaScripteval.

Некоторые разработчики ошибочно полагают, что текст в формате JSON также является синтаксически аналогичным кодом JavaScript, хотя это только отчасти верно. Поэтому считается, что простой способ для JavaScript-программы анализировать данные в этом формате - использование встроенной функции JavaScripteval, которая была разработана для оценки выражений "Яваскрипт". Вместо использования специфического парсера сам интерпретатор, таким образом, используется для выполнения данных JSON, создавая естественные JavaScript-объекты. Однако этот метод является рискованным, если есть вероятность, что данные JSON могут содержать произвольный код "Яваскрипт", который затем будет выполнен так же. Если сначала не будут приняты меры для проверки данных, метод eval подвержен уязвимостям безопасности, когда данные и вся среда JavaScript не находятся под контролем одного доверенного источника.

Например, если данные не проверены, они подвергаются атакам вредоносного кода JavaScript. Такие нарушения также могут создавать опасность кражи данных, подделки аутентификации и другие потенциальные злоупотребления данными и ресурсами.

Таким образом, новая функция JSON.parse была разработана как более безопасная альтернатива eval. Она специально предназначена для обработки данных именно JSON, а не JavaScript. Первоначально она была запланирована для включения в четвертое издание стандарта ECMAScript, но этого не произошло. Она была впервые добавлена в пятую версию и теперь поддерживается основными браузерами.

Наверняка вы когда-нибудь слышали о JSON. Что же это такое? Что он может и как его использовать?

В данном уроке мы расскажем об основах JSON и раскроем следующие пункты:

Что такое JSON?
Для чего используется JSON?
Как создать строку JSON?
Простой пример строки JSON.
Сравним JSON и XML.
Как работать с JSON в JavaScript и PHP?

Что такое JSON?

JSON имеет следующие преимущества:

Он компактен.
Его предложения легко читаются и составляются как человеком, так и компьютером.
Его легко преобразовать в структуру данных для большинства языков программирования (числа, строки, логические переменные, массивы и так далее)
Многие языки программирования имеют функции и библиотеки для чтения и создания структур JSON.

Для чего используется JSON?

Пользователь нажимает миниатюру продукта в онлайн магазине.

Как создать строку JSON?

Есть несколько основных правил для создания строки JSON:

Строка JSON содержит либо массив значений, либо объект (ассоциативный массив пар имя/значение).
Массив заключается в квадратные скобки ([ и ]) и содержит разделенный запятой список значений.
Объект заключается в фигурные скобки ({ и }) и содержит разделенный запятой список пар имя/значение.
Пара имя/значение состоит из имени поля, заключенного в двойные кавычки, за которым следует двоеточие (:) и значение поля.
Значение в массиве или объекте может быть:
- Числом (целым или с плавающей точкой)
- Строкой (в двойных кавычках)
- Логическим значением (true или false)
- Другим массивом (заключенным в квадратные скобки)
- Другой объект (заключенный в фигурные скобки)
- Значение null

Простой пример строки JSON

Ниже приводится пример оформления заказа в формате JSON:

Рассмотрим строку подробно:

Мы создаем объект с помощью фигурных скобок ({ и }).
В объекте есть несколько пар имя/значение: "orderID": 12345 Свойство с именем "orderId" и целочисленным значением 12345 "shopperName": "Ваня Иванов" свойство с именем "shopperName" и строковым значением "Ваня Иванов" "shopperEmail": "[email protected]" Свойство с именем "shopperEmail" и строковым значением "[email protected]" "contents": [ ... ] Свойство с именем "contents" , значение которого является массивом "orderCompleted": true Свойство с именем "orderCompleted" и логическим значением true
В массиве "contents" есть 2 объекта, представляющие отдельные позиции в заказе. Каждый объект содержит 3 свойства: productID , productName , и quantity .

Сравнение JSON и XML

Вот как будет выглядеть выше приведенный пример объекта на XML:

Работаем со строкой JSON в JavaScript

Создаем строку JSON из переменной

Данный код выдаст:

В результате мы получим следующий вывод:

Работаем со строкой JSON в PHP

PHP, как и JavaScript, имеет встроенные функции для работы с JSON строками.

Создаем строку JSON из переменной PHP

Данный код возвращает абсолютно такую же строку JSON, как и в примере с JavaScript:

{"orderID":12345,"shopperName":"Ваня Иванов","shopperEmail":"[email protected]","contents":[{"productID":34,"productName":"Супер товар","quantity":1},{"productID":56,"productName":"Чудо товар","quantity":3}],"orderCompleted":true}

Создаем переменную из строки JSON

Как и для JavaScript данный код выдаст:

[email protected] Чудо товар

$cart = json_decode($jsonString, true); echo $cart["shopperEmail"] . "
"; echo $cart["contents"]["productName"] . "
";

Данный код выдаст такой же вывод:

[email protected] Чудо товар

Заключение

JSON или JavaScript Object Notation - это формат, реализующий неструктурированное текстовое представление структурированных данных, основанное на принципе пар ключ-значение и упорядоченных списках. Хотя JSON начал свое распространение с JavaScript, он поддерживается в большинстве языков, либо изначально, либо с помощью специальных библиотек. Обычно Json используется для обмена информацией между веб-клиентами и веб-сервером.

За последние 15 лет JSON стал формальным стандартом обмена данными и используется практически везде в интернете. Сегодня он используется практически всеми веб-серверами. К такой популярности привело еще и то, что многие базы данных поддерживали JSON. Современные реляционные базы данных, такие как PostgreSQL и MySQL теперь поддерживают хранение и экспорт данных в JSON. Базы данных, такие как MongoDB и Neo4j также поддерживают JSON, хотя MongoDB использует слегка модифицированную версию JSON. В этой статье мы рассмотрим что такое JSON, его преимущества над XML, его недостатки, а также когда его лучше использовать.

Чтобы понять зачем нужен формат JSON и как он работает не обойтись без практики. Сначала давайте рассмотрим такой пример:

{
“firstName”: “Jonathan”,
“lastName”: “Freeman”,
“loginCount”: 4,
“isWriter”: true,
“worksWith”: [“Spantree Technology Group”, “InfoWorld”],
“pets”: [
{
“name”: “Lilly”,
“type”: “Raccoon”
}
]
}

В этой структуре мы четко определили некоторые атрибуты человека. Сначала мы определили имя, фамилию, количество авторизаций в системе, является ли этот человек писателем, список компаний, с которыми он работает и список домашних животных. Такая или похожая структура может быть передана с сервера в веб-браузер или мобильное приложение, которое уже может делать все что нужно с этими данными, например, отобразить их или сохранить.

JSON - это общий формат данных с минимальным количеством типов значений - строки, числа, булевы значения (единица или ноль), списки, объекты и нуль. Несмотря на то, что JSON является подмножеством JavaScript, такие типы данных есть в большинстве популярных языков программирования что делает JSON хорошим кандидатом для передачи данных между программами, написанными на разных языках.

Почему вам следует использовать JSON?

Чтобы понять полезность и важность JSON нам нужно немного разобраться в истории интерактивности в интернет. В начале 2000 годов интерактивность работы веб-сайтов начала меняться. В то время браузер служил только для отображения информации, а всю работу по подготовке контента к отображению выполнял веб-сервер. Когда пользователь нажимал кнопку в браузере, запрос отправлялся на сервер, где собиралась и отправлялась страница HTML, готовая для отображения. Такой механизм был медленным и неэффективным. Это требовало, чтобы браузер повторно перерисовывал все на странице, даже если изменилась небольшая часть данных.

В то время передача тарификация выполнялась за количество переданных данных, поэтому разработчики понимали, что перезагрузка целой страницы обходится очень дорого и рассматривали новые технологии для улучшения пользовательского интерфейса. Тогда возможность создания веб-запросов в фоновом режиме, которая была добавлена в Internet Explorer 5 оказалась довольно жизнеспособным подходом к поэтапной загрузке данных для отображения. Вместо перезагрузки страницы, нажатие на кнопку просто выполнит веб-запрос, который будет работать в фоновом режиме. Содержимое будет обновлено, как только загрузится. Им можно управлять с помощью JavaScript, универсального языка программирования для браузеров.

Изначально данные передавались в формате XML, но он был сложным для его использования в JavaScript. В JavaScript уже были объекты, которые использовались для представления данных в языке, поэтому Дуглас Крокфорд взял синтаксис объектов JS и использовал его в качестве спецификации нового формата обмена данными, который назывался JSON. Этот формат было намного проще читать и разбирать в браузере на JavaScript. Вскоре разработчики начали использовать JSON вместо XML.

Сейчас быстрый обмен данными JSON является стандартом де-факто для передачи данных между сервером и клиентом, мобильными приложениями и даже внутренними системными службами.

JSON против XML

Как я говорил выше, основной альтернативой JSON был и является XML. Однако XML становится все менее распространенным в новых системах. И очень легко понять почему. Ниже приведен пример записи данных, которые вы видели выше в Json через XML:

Jonathan
Freeman
4
true

Spantree Technology Group
InfoWorld

Lilly
Raccoon

В дополнение к избыточности кода, по сути запись данных заняла в два раза больше места, XML еще вводит некоторую двусмысленность при анализе структуры данных. Преобразование XML в объект JavaScript может занять от десятков до сотен строк кода и требует тонкой настройки для каждого анализируемого объекта. Преобразование JSON в объект JavaScript выполняется в одну строчку и не требует каких-либо предварительных знаний об анализируемом объекте.

Ограничения JSON

Хотя JSON относительно сжатый и гибкий формат данных, с которым легко работать на многих языках программирования, у него есть некоторые недостатки. Вот некоторые ограничения:

Нет структуры. С одной стороны, это означает, что у вас есть полная гибкость для представления данных любым способом. С другой, вы можете легко хранить неструктурированные данные.
Только один тип чисел. поддерживается формат с плавающей запятой и двойной точностью IEEE-754. Это довольно много, но вы не можете использовать то многообразие числовых типов, что есть в других языках.
Нет типа даты. разработчики должны использовать строковые представления дат, что может вызвать несоответствие форматирования. Или же использовать в качестве даты количество миллисекунд, прошедших с начала эпохи Unix (1 января 1970).
Нет комментариев - вы не сможете делать аннотации для полей, которые требуют этого прямо в коде.
Подробность - хотя JSON менее подробный, чем XML, это не самый сжатый формат обмена данными. Для высокопроизводительных или специализированных служб вы захотите использовать более эффективные форматы.

Когда следует использовать JSON?

Если вы разрабатываете программное обеспечение, которое взаимодействует с браузером или нативным мобильным приложением, вам лучше использовать JSON. Использование XML считается устаревшим. Для связи между серверами JSON может быть не очень эффективным и лучше использовать инфраструктуру сериализации, похожую на Apache Avro или Apache Thrift. Даже здесь JSON - это не плохой выбор, и он может давать все что вам нужно. Но нет точного ответа что выбрать.

Если вы используете базы данных MySQL, ваша программа будет в большой степени зависеть от того, что делается в базе данных. В реляционных базах данных, которые поддерживают JSON считается хорошим тоном использовать его как можно меньше. Реляционные базы данных были разработаны для данных определенной схемы. Хотя большинство из них сейчас поддерживает формат данных JSON, производительность работы с ним будет значительно ниже.

Выводы

JSON - это формат данных, нацеленный в первую очередь на отправку данных между веб-серверами и браузерами или мобильными приложениями. Формат имеет простой дизайн и гибкость, его легко читать и понимать, а также легко работать с такими данными в большинстве языков программирования. Отсутствие строгой схемы обеспечивает гибкость формата, но такая гибкость иногда затрудняет чтение и понимание данных.

Возможно, вам придется трудно при работе с JSON в строго типизированных языках, таких как Scala или Elm, но широкое распространение формата предполагает, что есть утилиты и библиотеки, которые помогут даже при решении сложных задач. Теперь вы знаете что такое json и как его использовать.

JSON (JavaScript Object Notation) – это формат передачи данных. Из названия видно, что формат основан на языке программирования JavaScript, однако он доступен и в других языках (Python, Ruby, PHP, Java).

JSON использует расширение.json. При использовании его в других файловых форматах (например, .html) строка JSON берётся в кавычки или присваивается переменной. Этот формат легко передаётся между веб-сервером и клиентом или браузером.

Легковесный и простой для восприятия JSON – отличная альтернатива XML.

Данное руководство ознакомит вас с преимуществами, объектами, общей структурой и синтаксисом JSON.

Синтаксис и структура JSON

Объект JSON имеет вид «ключ-значение» и обычно записывается в фигурных скобках. При работе с JSON все объекты хранятся в файле.json, но также они могут существовать как отдельные объекты в контексте программы.

Объект JSON выглядит так:

"first_name" : "John",
"last_name" : "Smith",
"location" : "London",
"online" : true,
"followers" : 987

Это очень простой пример. Объект JSON может содержать множество строк.

Как видите, объект состоит из пар «ключ-значение», которые заключены в фигурные скобки. Большая часть данных в JSON записывается в виде объектов.

Между ключом и значением ставится двоеточие. После каждой пары нужно поставить запятую. В результате получается:

"key" : "value", "key" : "value", "key": "value"

Ключ в JSON находится слева. Ключ нужно помещать в двойные кавычки. В качестве ключа можно использовать любую валидную строку. В рамках одного объекта все ключи должны быть уникальны. Ключ может содержать пробел («first name»), но при программировании могут возникнуть проблемы с доступом к такому ключу. Потому вместо пробела лучше использовать подчеркивание («first_name»).

Значения JSON находятся в правой части столбца. В качестве значения можно использовать любой простой тип данных:

Строки
Числа
Объекты
Массивы
Логические данные (true или false)

Значения могут быть представлены и сложными типами данных (например, объектами или массивами JSON).

JSON поддерживает индивидуальный синтаксис каждого из перечисленных выше типов данных: если значение представлено строкой, то оно будет взято в кавычки, а если числом, то нет.

Как правило, данные в файлах.json записываются в столбик, однако JSON можно записать и в строку:

{ "first_name" : "John", "last_name": "Smith", "online" : true, }

Так обычно записываются данные JSON в файлы другого типа.

Записывая данные JSON в столбец, вы повышаете удобочитаемость файла (особенно если данных в файле много). JSON игнорирует пробелы между столбцами, потому с их помощью вы можете разделить данные на удобное для восприятия количество столбцов.

"first_name" : "John",
"last_name" : "Smith",
"online" : true

Обратите внимание: объекты JSON очень похожи на объекты JavaScript, но это не один и тот же формат. К примеру, в JavaScript можно использовать функции, а в JSON нельзя.

Главным преимуществом JSON является то, что данные в этом формате поддерживают многие популярные языки программирования, потому их можно быстро передать.

Теперь вы знакомы с базовым синтаксисом JSON. Но файлы JSON могут иметь сложную, иерархическую структуру, включающую в себя вложенные массивы и объекты.

Сложные типы в JSON

JSON может хранить вложенные объекты и массивы, которые будут передаваться в качестве значения присвоенного им ключа.

Вложенные объекты

Ниже вы найдёте пример – файл users.json, в котором содержатся данные о пользователях. Для каждого пользователя

(«john», «jesse», «drew», «jamie») в качестве значения передаётся вложенный объект, который, в свою очередь, тоже состоит из ключей и значений.

Примечание : Первый вложенный объект JSON выделен красным.

" john" : {
"username" : " John",
"location" : "London",
"online" : true,
"followers" : 987

"jesse" : {
"username" : "Jesse",
"location" : "Washington",
"online" : false,
"followers" : 432

"drew" : {
"username" : "Drew",
"location" : "Paris",
"online" : false,
"followers" : 321

"jamie" : {
"username" : "Jamie",
"location" : "Berlin",
"online" : true,
"followers" : 654

Обратите внимание: фигурные скобки используются и во вложенном, и в основном объекте. Запятые во вложенных объектах используются так же, как и в обычных.

Вложенные массивы

Данные можно вкладывать в JSON с помощью массивов JavaScript, которые будут передаваться как значения. В JavaScript в начале и в конце массива используются квадратные скобки (). Массив – это упорядоченный набор данных, который может содержать данные различных типов.

Массив используют для передачи большого количества данных, которые можно сгруппировать. Для примера попробуем записать данные о пользователе.

{
"first_name" : "John",
"last_name" : "Smith",
"location" : "London",
"websites" : [

"description" : "work",
"URL" : "https://www.johnsmithsite.com/"

},
{

"desciption" : "tutorials",
"URL" : "https://www.johnsmithsite.com/tutorials"

"social_media" : [

"description" : "twitter",
"link" : "https://twitter.com/johnsmith"

"description" : "facebook",
"link" : "https://www.facebook.com/johnsmith"

"description" : "github",
"link" : "https://github.com/johnsmith"

Ключам «websites» и «social_media» в качестве значений присвоены массивы, которые помещаются в квадратные скобки.

При помощи вложенных массивов и объектов можно создать сложную иерархию данных.

JSON или XML?

XML (eXtensible Markup Language) позволяет хранить данные в удобном для восприятия человека и машины виде. Формат XML поддерживается большим количеством языков программирования.

У XML и JSON очень много общего. Однако XML требует гораздо больше текста, следовательно, такие файлы объёмнее и их сложнее читать и писать. Более того, XML обрабатывается только с помощью интерпретатора XML, а JSON можно обработать с помощью простой функции. В отличие от JSON, XML не может хранить массивы.

Давайте сравним два файла: они содержат одинаковые данные, но первый написан в формате XML, а второй в JSON.

users.xml

John London

Jesse Washington

Drew Paris

Jamie Berlin

users.json
{"users": [

{"username" : "John", "location" : "London"},
{"username" : "Jesse", "location" : "Washington"},
{"username" : "Drew", "location" : "Paris"},
{"username" : "JamieMantisShrimp", "location" : "Berlin"}

JSON – очень компактный формат, и он не требует такого количества тегов, как XML. Кроме того, XML, в отличие от JSON, не поддерживает массивы.

Если вы знакомы с HTML, вы заметили, что формат XML очень похож на него (в частности тегами). JSON проще, требует меньше текста и его проще использовать, например, в приложениях AJAX.

Конечно, формат нужно выбирать в зависимости от потребностей приложения.

Инструменты для JSON

JSON обычно используется в JavaScript, однако этот формат широко применяется в других языках программирования.

Больше информации о совместимости и обработке JSON можно найти на сайте проекта и в библиотеке jQuery .

Писать JSON с нуля приходится редко. Обычно данные загружаются из исходников или преобразовываются в JSON. Вы можете преобразовать CSV или данные с разделителями табуляцией в JSON с помощью открытого инструмента Mr. Data Converter . Чтобы преобразовать XML в JSON и наоборот, используйте utilities-online.info . При работе с автоматическими инструментами обязательно проверяйте результат.

Файлы JSON (в том числе и преобразованные данные) можно проверить с помощью сервиса JSONLint . Чтобы протестировать JSON в контексте веб-разработки, обратитесь к JSFiddle .

Заключение

JSON – простой и легковесный формат данных. Файлы JSON легко передавать, хранить и использовать.

Сегодня JSON часто используется в API.

19.01.2022

Компьютер

Самое интересное: