What Is JSON?

В разработке веб- и мобильных приложений безраздельно господствует один универсальный формат данных: JavaScript Object Notation, более известный как JSON. JSON — это легковесный формат, обеспечивающий эффективный стандартизованный обмен данными между различными системами. Благодаря своей простоте, гибкости и совместимости с популярными языками программирования JSON стал одной из фундаментальных технологий создания веб-приложений и пользуется активной поддержкой сообщества разработчиков.

В этой статье мы расскажем все, что вам нужно знать о JSON.

Что такое JSON (JavaScript Object Notation)?

JSON (JavaScript Object Notation) — это текстовый формат для хранения данных и обмена ими, пригодный как для чтения человеком, так и для анализа машиной. Благодаря этому JSON относительно легко изучить, а также легко устранять связанные с ним неполадки. Хотя JSON уходит корнями в JavaScript, со временем он превратился в совершенно отдельный формат данных, который существенно упростил обмен данными между самыми разными платформами и языками программирования. Если вы занимаетесь веб-разработкой, анализом данных или разработкой программного обеспечения, вам обязательно нужно разобраться и научиться работать с JSON.

Основные моменты

• JSON — это популярный формат данных, часто используемый веб-разработчиками для передачи данных между сервером и веб-приложением.
• Поскольку JSON представляет собой текст, он легко читается людьми и понимается компьютерами.
• Языконезависимая природа JSON делает его идеальным форматом для обмена данными между разными языками и платформами программирования.
• Со временем появилось немало баз данных, в которых JSON используется для хранения данных и обмена ими.

Что представляет собой JSON?

JSON — это популярный формат данных, обычно используемый веб-разработчиками для передачи данных между сервером и веб-приложением. Предпочтение именно JSON разработчики отдают потому, что он упрощает обмен данными между различными технологиями. Например, когда пользователь взаимодействует с веб-приложением для совершения покупки, приложение отправляет введенные пользователем данные на сервер в формате JSON. Сервер обрабатывает данные и отправляет ответ — также в формате JSON — который затем визуализируется веб-приложением. Обеспечиваемый таким образом беспрепятственный обмен данными между клиентом и сервером позволяет создавать быстрые, динамичные и интерактивные веб-интерфейсы.

Для чего используют JSON?

Языконезависимая природа JSON делает его идеальным форматом для обмена данными между разными языками и платформами программирования. Например, приложение, написанное на Java, может легко отправлять JSON-данные в приложение на Python. Или, например, мобильное приложение на JavaScript может использовать JSON для обмена данными с бэкенд-сервером, написанным на PHP. Почему? Это возможно, потому что обе системы могут анализировать и генерировать JSON.

Помимо веб-разработки, JSON часто используется в приложениях или ИТ-системах для хранения параметров конфигурации и манипулирования ими. Например, файлы конфигурации, записанные в формате JSON, могут содержать важную информацию, такую как сведения о подключении к базе данных, ключи API или пользовательские настройки. Хранение данных конфигурации в простых, легко читаемых и разбираемых файлах JSON позволяет разработчикам изменять параметры приложений без внесения изменений в код.

Почему формат JSON так популярен среди разработчиков?

Своей популярностью среди разработчиков JSON обязан тем, что это гибкий формат для обмена данными, который пользуется широкой поддержкой в современных языках программирования и программных системах. В его основе лежит текст, он легковесный и хорошо поддается синтаксическому анализу, то есть для понимания и интерпретации данных в этом формате не требуется никакой дополнительный код.

JSON приобрел распространение в программировании API и веб-сервисов, потому что обеспечивал более быстрые обмен данными и выдачу результатов веб-сервисами. Еще одним фактором популярности JSON является то, что он обеспечивает разработчикам удобный доступ к базам данных документов NoSQL с открытым исходным кодом — например, MongoDB и некоторым другим — данные в которых хранятся в формате JSON, а значит, не требуют дополнительной обработки при передаче из одной базы данных в другую. Популярные реляционные базы данных теперь могут обрабатывать JSON как нативный формат, что открывает еще больше направлений применения для JSON.

JSON, HTML и XML

Существует множество форматов для хранения и передачи данных в Интернете. Тремя наиболее популярными вариантами являются JSON, XML и HTML. JSON и XML — это форматы, используемые для хранения и передачи данных. Каждому из них присущи свои сильные стороны. HTML — это язык, предназначенный для создания структуры веб-страниц, который часто используется вместе с этими форматами хранения данных.

Ключевые различия

• JSON (JavaScript Object Notation, объектная нотация JavaScript) обычно используется для хранения и передачи данных. Этот популярный вариант для приложений, в которых не обойтись без простого и удобного формата данных.
• XML (Extensible Markup Language, расширяемый язык разметки) — это универсальный язык разметки, похожий на JSON, но позволяющий создавать более сложные структуры данных.
• HTML (Hypertext Markup Language, язык разметки гипертекста) используется для создания структуры и содержимого веб-страниц. Его часто используют в сочетании с другими языками, такими как CSS (Cascading Style Sheets, каскадные таблицы стилей) и JavaScript, для придания веб-сайту единого стиля и добавления интерактивности на его страницы.

Типы данных JSON

В контексте разработки типы данных — это различные типы значений, которые можно хранить и которыми можно манипулировать при использовании того или иного языка программирования. Каждому типу данных присущ свой набор атрибутов и поведений. JSON поддерживает несколько типов данных, включая следующие:

1. Объекты. Тип данных «объект» в JSON представляет собой набор пар ключей и значений, заключенных в фигурные скобки ({}). Ключи должны представлять собой уникальные строки и быть разделены запятыми.
2. Массивы. Тип данных «массив» — это упорядоченная коллекция значений. Значения массива в JSON могут представлять собой строки, числа, объекты, массивы, логические значения или значения Null.
3. Строки. В JSON строки заключаются в двойные кавычки, могут содержать любой символ Юникода и обычно используются для хранения и передачи текстовых данных, таких как имена, адреса или описания.
4. Логические значения. Логические значения — это истина (true) и ложь (false). Логические значения не заключаются в кавычки и рассматриваются как строковые значения.
5. Null. Null представляет собой значение, которое намеренно оставлено пустым. Если ключу не присвоено никакое значение, он может рассматриваться как Null.
6. Числа. Числа используются для хранения числовых значений для различных целей, таких как расчеты, сравнения или анализ данных. JSON поддерживает как положительные, так и отрицательные числа, а также десятичные точки. Числа в JSON выражаются в формате с плавающей запятой двойной точности, принятом в JavaScript.

Пример JSON

Принцип работы JSON состоит в иерархическом представлении данных с использованием пар «ключ-значение» для хранения информации. Данные JSON заключаются в фигурные скобки ({}), где каждая пара «ключ-значение» отделяется запятой (,). Например, следующий JSON представляет контактные данные человека:

```
{
"name": "Jane Smith",
"age": 35,
"city": "San Francisco",
"phone": "014158889275",
"email": "janesmith@sample.com"
}
```
   

В этом примере name, age, city, phone и email — это ключи, а Jane Smith, 35, San Francisco, 014158889275 и janesmith@sample.com — соответствующие значения.

Пять основных сценариев использования JSON

JSON весьма популярен и широко используется разработчиками, в том числе работающими с такими стеками, как MERN, который включает в себя MongoDB, Express, React и Node.js, и MEAN, в котором место React занимает Angular.

1. Передача данных между системами. JSON идеально подходит для передачи данных между различными системами и языками программирования. Например, представим, что в базе данных веб-сайта есть почтовый адрес клиента, но этот адрес необходимо проверить через API, чтобы убедиться в его действительности. Компания может отправлять данные адреса в формате JSON, в котором они уже хранятся, непосредственно в API сервиса проверки адресов.
2. Создание объекта JSON из генерируемых пользователями данных. JSON — идеальный вариант для хранения временных данных. Временные данные могут генерироваться пользователями, например путем заполнения и отправки формы на веб-сайте. JSON также можно использовать в качестве данных сериализации.
3. Данные конфигурации для приложений. При разработке приложений каждому приложению необходимы учетные данные для подключения к базе данных, а также путь к файлу журнала. Учетные данные и путь к файлу журнала можно указать в JSON-файле, чтобы все задействованные в процессе системы легко могли их читать и использовать.
4. Упрощение сложных моделей данных. JSON позволяет упрощать сложные документы, доводя их до компонентов, определенных как значимые, так что результатом извлечения данных становится предсказуемый и пригодный для чтения человеком JSON-файл.
5. Хранение файлов конфигурации и данных. JSON позволяет легко манипулировать данными и извлекать их. В частности, он поддерживает вложенные структуры, что облегчает хранение сложных и иерархических данных. JSON также поддерживает массивы, что делает его подходящим для хранения множественных экземпляров похожих данных.

Что такое база данных документов JSON?

Результатом популярности JSON среди разработчиков стал, среди прочего, ряд высокопроизводительных баз данных, предназначенных специально для этого формата, включая базы данных SQL и NoSQL.

В базах данных документов NoSQL данные хранятся непосредственно в формате JSON, не требуя дополнительной обработки. Популярные базы данных NoSQL, такие как MongoDB, Redis и Couchbase, также поддерживают вложенность, ссылки на объекты и массивы, что делает базу данных JSON достаточно простой в обслуживании. Эволюция этих баз данных NoSQL за последние годы дала такие плоды, как гибкие схемы, а также улучшение масштабирования и производительности. Благодаря поддержке гибких и динамических структур данных эти базы данных отлично справляются с хранением полуструктурированных данных, таких как текстовые документы, изображения или ленты социальных сетей.

Широко используемые базы данных SQL, такие как Oracle Database, теперь предусматривают JSON в качестве одного из типов данных, что позволяет разработчикам использовать JSON без добавления в свои проекты специализированной базы данных JSON. Это дает разработчикам возможность как использовать давно известные преимущества SQL, так и работать с другими типами данных в одной базе данных, включая графовые, пространственные, REST-, блокчейн- и реляционные данные.

Как начать работать с Oracle Autonomous JSON Database бесплатно

Тем, кто хочет использовать JSON для управления своими данными, стоит обратить внимание на Oracle Autonomous JSON Database — полнофункциональный облачный сервис для управления базами данных документов, который позволяет легко разрабатывать приложения на базе JSON. В Oracle Autonomous JSON Database также реализован широкий спектр передовых функций для баз данных, включая API документов в стиле NoSQL через Oracle SODA и API Oracle Database для MongoDB, бессерверное масштабирование, высокопроизводительные транзакции ACID и комплексную безопасность, с низкими ценами и оплатой по мере использования.

Oracle также предлагает простой в использовании сервис, который автоматизирует управление базами данных, включая их инициализацию, конфигурирование, тонкую настройку, масштабирование, исправление, шифрование и восстановление. Вы можете начать работу с сервисом Oracle Autonomous JSON Database и воспользоваться множеством его полезных функций бесплатно.

JSON стал простым, универсальным и повсеместно используемым форматом данных во многих сферах, включая веб-разработку, обмен данными, управление конфигурациями и передачу данных. Широкое распространение и поддержка JSON в самых популярных языках программирования укрепили позицию JSON как краеугольного камня современного обмена данными.

Часто задаваемые вопросы о JSON

JSON — это файл или код?

JSON не является ни файлом, ни кодом. Это простой формат, используемый для хранения и транспортировки данных. Он представляет собой простой текст, что позволяет легко организовать обмен данными между различными языками программирования. JSON часто используется для передачи данных между веб-приложениями и серверами.

JSON — это язык программирования?

JSON не является языком программирования. Скорее это легковесный формат обмена данными. Хотя JSON является производным JavaScript, он не поддерживает функции так, как это делают настоящие языки программирования. JSON используется просто для хранения данных и их передачи между сервером и веб-приложением или между различными системами.

JSON лучше XML?

Хотя и JSON, и XML используются разработчиками для хранения и передачи данных между системами, обстоятельства их использования обычно разные. XML (Extensible Markup Language) — это универсальный язык разметки, который позволяет создавать сложные иерархические структуры данных, в то время как легкость и компактность JSON делает его предпочтительным вариантом для передачи данных по сетям, особенно в приложениях, где пропускная способность ограничена или скорость передачи данных имеет решающее значение.