Форматы хранения данных xml и json. Введение в JSON
Мы выпустили новую книгу «Контент-маркетинг в социальных сетях: Как засесть в голову подписчиков и влюбить их в свой бренд».
JSON - это текстовый формат обмена данными, основанный на мультипарадигменном языке программирования. Его основное назначение состоит в хранении и передаче структурированного потока информации.
При помощи простых правил формирования конструкций из символов в JavaScript, человек может обеспечить легкий и надежный способ хранения любого вида информации, будь то обычное число, целые строки или огромное количество различных объектов, выраженных в простом тексте.
Помимо этого, формат JSON используется для объединения между собой объектов и структуры данных в виде набора компонентов, формируя тем самым программные единицы, позволяющие хранить и обрабатывать сложные записи, состоящие из нескольких переменных разного типа.
После того как файл создан, содержащиеся в нем строки довольно легко перенаправить в другое положение Сети через любые пути передачи данных. Это связано с тем, что строка представляет собой обычный текст.
Что значит JSONНесмотря на возможность использования практически во всех скриптовых языках, его название относится к JavaScript. Инструмент имеет следующие преимущества:
В подавляющем большинстве случаев формат JSON используется для работы по передаче информации от сервера к браузеру. Этот процесс, как правило, происходит в «фоновом» режиме обмена браузера с web-сервером, а доставка осуществляется при помощи AJAX. Это обуславливается тем, что в процессе доставки данных отсутствует необходимость перезагружать страницу.
Работает это по следующему сценарию:
Все это происходит в считанные миллисекунды. Однако, если JavaScript отключен на компьютере по каким-либо причинам, веб-страница не загрузится либо будет отображаться с ошибками.
Как устроен формат JSONВ JSON типы данных подразделяются на несколько категорий: простые и сложные. К первому виду можно отнести, прежде всего, текстовые строки и числа, ко второму - объекты. В общей сложности выделяют шесть основных типов:
Интервалы между символами допускаются, если они будут использованы между синтаксическими единицами. Для этого применяются несколько символов: обычное отступление, горизонтальные текстовые вкладки и косая черта.
Чем открыть формат JSONТекстовый формат обмена данными может быть представлен в популярных стандартах кодирования, которые дают возможность более компактно хранить и пересылать символы Unicode. В частности, по умолчанию здесь стоит UTF-8. Также могут применяться UTF-16 и UTF-32. Их использование обуславливается тем, что все три стандарта поддерживают весь набор символов.
Но, если они экранированы (не цитирование), чтобы использовать их как регулярное выражение, они могут быть написаны для представления символов в дополнительных плоскостях с применением UTF-16.
Самый простой способ открыть формат JSON - использовать Блокнот на ПК. Для этого необходимо создать и открыть новый текстовый документ, выбрать в левом верхнем углу «Файл», затем «Открыть».
Найдя нужный документ, следует нажать на кнопку проводника «Открыть».
Документ откроется и будет доступен для просмотра и редактирования.
Помимо этого, существуют сторонние программы для открытия формата JSON. Среди них можно отметить Altova XMLSpy , Notepad++ , Komodo Edit , Sublime Text и т.д.
Как создать файлФормат JSON, как правило, используется для работы (хранения и использования) служебной информации. Обычно это штатное расписание, которое не должен видеть ни разработчик, ни аудитория веб-ресурса.
Существует несколько способов создать файл с соответствующим расширением. Прежде всего, это можно сделать посредством обычного текстового редактора, являющегося частью операционной системы Microsoft Windows. Для этого необходимо открыть Блокнот, вставить соответствующий код и сохранить документ в обычном и единственно доступном расширении. После этого необходимо поменять его на нужный вариант.
Второй способ подразумевает использование сторонних сервисов. Наиболее популярным является JSON Editor Online . Он намного удобнее, чем вариант с Блокнотом. Интерфейс сервиса представлен в виде двух рабочих зон.
В первой происходит непосредственно работа по формированию данных, во второй зоне размещаются инструменты для этого. После того как процесс создания будет окончен, необходимо нажать на кнопку «Save» и выбрать способ сохранения результата: на диск или онлайн.
Как уже отмечалось, использование онлайн-сервиса намного удобнее Блокнота. Связано это с тем, что сервис в процессе работы автоматически определяет синтаксические ошибки и выделяет их, чтобы пользователь мог заметить упущения и сразу же исправить.
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 XMLКак 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 JSONХотя 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.
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.
ВыводыJSON - 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.
), так и между самими серверами (программные HTTP-интерфейсы). Формат JSON также хорошо подходит для хранения сложных динамических структур в реляционных базах данных или файловом кэше.
Поскольку формат JSON является подмножеством синтаксиса языка JavaScript, то он может быть быстро десериализован встроенной функцией eval() . Кроме того, возможна вставка вполне работоспособных JavaScript-функций. В PHP, начиная с версии 5.2.0, поддержка JSON включена в ядро в виде функций json_decode() и json_encode() , которые сами преобразуют типы данных JSON в соответствующие типы PHP и наоборот.
СинтаксисJSON строится на двух структурах:
- Набор пар ключ/значение. В различных языках это реализовано как объект , запись , структура , словарь , хэш-таблица , список с ключом или ассоциативный массив . Ключом может быть только строка, значением - любая форма.
- Пронумерованный набор значений. Во многих языках это реализовано как массив , вектор , список или последовательность .
Это - универсальные структуры данных. Теоретически, все современные языки программирования поддерживают их в той или иной форме. Так как JSON используется для обмена данными между различными языками программирования, то имеет смысл строить его на этих структурах.
В JSON используются их следующие формы:
- Объект - это неупорядоченное множество пар имя /значение , заключённое в фигурные скобки { }. Между именем и значением стоит символ ": " , а пары имя/значение разделяются запятыми.
- Массив (одномерный) - это множество значений, имеющих порядковые номера (индексы). Массив заключается в квадратные скобки . Значения отделяются запятыми.
- Значение может быть строкой в двойных кавычках, числом , значением true или false , объектом , массивом , или значением null . Эти структуры могут быть вложены друг в друга.
- Строка - это упорядоченное множество из нуля или более символов юникода , заключенное в двойные кавычки, с использованием escape-последовательностей начинающихся с обратной косой черты (backslash). Символы представляются простой строкой.
- Имя - это строка.
Строка очень похожа на строку в языках и Java . Число тоже очень похоже на С или Java-число, за исключением того, что используется только десятичный формат. Пробелы могут быть вставлены между любыми двумя символами.
Следующий пример показывает JSON-представление объекта, описывающего человека. В объекте есть строковые поля имени и фамилии, объект, описывающий адрес, и массив, содержащий список телефонов.
{ "firstName" : "Иван" , "lastName" : "Иванов" , "address" : { "streetAddress" : "Московское ш., 101, кв.101" , "city" : "Ленинград" , "postalCode" : 101101 } , "phoneNumbers" : [ "812 123-1234" , "916 123-4567" ] }
На языке XML подобная структура выглядела бы примерно так:
Иван Иванов Московское ш., 101, кв.101 Ленинград 101101 812 123-1234 916 123-4567
812 123-1234 916 123-4567
Сравнение с YAMLКак функционально, так и синтаксически JSON является подмножеством языка YAML . В частности, спецификация YAML 1.2 указывает, что «любой файл в формате JSON является корректным файлом в формате YAML» . Наиболее распространённый парсер YAML способен обрабатывать и JSON . Спецификация YAML до версии 1.2 не полностью покрывала JSON, в первую очередь из-за отсутствия родной поддержки UTF-32 в YAML, а также требования пробела после разделителя-запятой. Кроме того, спецификация JSON включала комментарии в стиле /* */.
Наиболее важным отличием YAML является набор расширений синтаксиса, которым нет аналогов в JSON:
Реляционный: YAML поддерживает реляционные данные: в YAML-документе можно ссылаться на якорь, встретившийся ранее в файле/потоке. Таким образом можно выразить рекурсивные структуры. Расширяемый: YAML поддерживает расширяемые типы данных помимо примитивов (то есть строк, чисел, логических значений). Блоки: в YAML доступен блочный синтаксис с отступами; он позволяет описать структурированные данные без использования лишних символов (всевозможных скобок, кавычек и т. д.).
JSON SchemaJSON Schema - один из языков описания структуры JSON документа. Использует синтаксис JSON. Базируется на концепциях XML Schema , RelaxNG, Kwalify. JSON Schema - самоописательный язык: при его использовании для обработки данных и описания их допустимости могут использоваться одни и те же инструменты сериализации /десериализации .
Использование JSON в AjaxСледующий пример Javascript-кода показывает, как браузер может использовать XMLHttpRequest , чтобы запрашивать с сервера объект в формате JSON (cерверная часть программы опущена; в ней должен быть размещён код, отправляющий данные в формате JSON-строки в ответ на запросы по url).
Var the_object; var http_request = new XMLHttpRequest() ; http_request.open ( "GET" , url, true ) ; http_request.send (null ) ; http_request.onreadystatechange = function () { if ( http_request.readyState == 4 ) { if ( http_request.status == 200 ) { the_object = JSON.parse (http_request.responseText ) ; } else { alert( "There was a problem with the URL." ) ; } http_request = null ; } } ;
Заметим, что данный пример применения XMLHttpRequest не является универсальным для всех браузеров (для браузеров, основанных на Internet Explorer , Opera , Safari и Mozilla , в коде должны быть те или иные отличия). Возможности применения XMLHttpRequest ограничены из-за правила ограничения домена (same origin policy): URL ответа на запрос должен находиться в том же DNS домене, что и сервер, на котором находится страница, запрашивающая ответ. В качестве альтернативы применяется подход JSONP , включающий в себя использование закодированного вызова функции, передающегося между клиентом и сервером, чтобы клиент мог загружать закодированные в JSON данные со сторонних доменов, и уведомлять о завершении вызывающую сторону, хотя это приводит к некоторым рискам для безопасности и дополнительным требованиям к серверу.
Как вариант, в коде страницы можно использовать элементы для асинхронного запроса JSON данных, или просто . Эти подходы были распространены до появления широкой поддержки XMLHttpRequest.
Также можно использовать для передачи JSON-данных динамические теги правило ограничения домена (same origin policy), но он приводит к появлению уязвимого кода. В качестве более безопасной альтернативы было предложено использовать JSONRequest .
Вопросы безопасностиХотя JSON предназначен для передачи данных в сериализованном виде, его синтаксис соответствует синтаксису JavaScript и это создает ряд проблем безопасности. Зачастую для обработки данных, полученных от внешнего источника в формате JSON, к ним применяется функция eval() без какой-либо предварительной проверки.
JavaScript eval()Поскольку JSON представляется синтаксически правильным фрагментом кода JavaScript, простейшим способом разбора JSON-данных в JavaScript-программе является использование встроенной в JavaScript функции eval() , которая предназначена для выполнения JavaScript-выражений. При этом подходе отпадает необходимость в использовании дополнительных парсеров.
Техника использования eval() делает систему уязвимой, если источник используемых JSON-данных не является доверенным (англ. ). В качестве таких данных может выступать вредоносный JavaScript код для атак класса Внедрение кода (англ. ). С помощью данной уязвимости возможно осуществлять кражу данных, подделку аутентификации. Тем не менее, уязвимость можно устранить за счёт использования дополнительных средств проверки данных на корректность. Например, до выполнения eval() полученные от внешнего источника данные могут проверяться с помощью регулярных выражений . В RFC , определяющей JSON , предлагается использовать следующий код для проверки его соответствия формату JSON
Var my_JSON_object = ! (/[^,:{}\[\]0-9.\-+Eaeflnr-u \n\r\t]/ .test ( text.replace (/"(\\.|[^"\\])*"/g , "" ) ) ) && eval("(" + text + ")" ) ;
Как более безопасная альтернатива eval() была предложена новая функция parseJSON(), способная обрабатывать только JSON-данные. Она была представлена в четвёртой версии стандарта ECMAScript и описана в статье «JSON: Обезжиренная альтернатива XML» . В настоящее время она доступна как библиотека JavaScript и будет включена в пятую редакцию ECMAScript.
Встроенный JSONПоследние версии веб-браузеров имеют встроенную поддержку JSON и способны его обрабатывать без вызова функции eval() , приводящей к описанной проблеме. Обработка JSON в таком случае обычно осуществляется быстрее. Так в июне 2009 года следующие браузеры имели встроенную поддержку JSON:
По крайней мере пять популярных библиотек JavaScript используют встроенный JSON в случае его доступности:
Подделка кроссдоменного запросаНепродуманное использование JSON делает сайты уязвимыми к подделке межсайтовых запросов (CSRF или XSRF) . Поскольку тег допускает использование источника, не принадлежащего к тому же домену, что и использующий ресурс, это позволяет выполнять код под видом данных, представленных в формате JSON, в контексте произвольной страницы, что делает возможным компрометацию паролей или другой конфиденциальной информации пользователей, прошедших авторизацию на другом сайте.
Это представляется проблемой только в случае содержания в JSON-данных конфиденциальной информации, которая может быть компрометирована третьей стороной и если сервер рассчитывает на политику одного источника (англ. ), блокируя доступ к данным при обнаружении внешнего запроса. Это не является проблемой, если сервер определяет допустимость запроса, предоставляя данные только в случае его корректности. HTTP cookie нельзя использовать для определения этого. Исключительное использование HTTP cookie используется подделкой межсайтовых запросов .
JSONP & JSONPPJSONP (JSON Padding) или «JSON с подкладкой» является расширением JSON, когда имя функции обратного вызова указывается в качестве входного аргумента.
В основу технологии положен тот факт, что политика безопасности браузера разрешает использовать тег для обращения к серверам отличным от сервера с которого произошла загрузка страницы.
Без использования технологии JSONP (то есть используя просто JSON кодирование данных) сервер может вернуть только данные. Например так:
{ "paper" : "A4" , "count" : 5 }
Однако это только данные и они не могут влиять на браузер.
Используя технику JSONP, стороннему серверу передается в строке вызова (GET) имя callback функции:
Здесь параметр jsonp содержит имя callback функции parseResponse.
Теперь посторонний сервер example.com может вернуть следующий код:
ParseResponse({ "paper" : "A4" , "count" : 5 } )
Теперь код вызывает javascript-функцию первого домена.
Первоначально идея была предложена в блоге MacPython в 2005 м году , и в настоящее время используется многими Web 2.0 приложениями, такими, как Dojo Toolkit Applications, Google Toolkit Applications и zanox Web Services. Дальнейшие расширения этого протокола были предложены с учетом ввода дополнительных аргументов, как, например, в случае JSONPP при поддержке S3DB веб-сервисов.
Поскольку JSONP использует скрипт теги, вызовы по сути открыты миру. По этой причине, JSONP может быть неуместными для хранения конфиденциальных данных .
Включение скриптовых тегов от удаленных сайтов позволяет им передать любой контент на сайте. Если удаленный сайт имеет уязвимости, которые позволяют выполнить Javascript инъекции, то исходный сайт также может быть затронут ими.
JSONPP (parameterized JSON with padding) Параметризованый JSON с подкладкой - развитие идеи JSONP
JSONPP включает в себя URL источника, имя функции, которая будет обрабатывать JSON данные, строка для eval после получения данных и строка для eval после окончания обработки данных:
JSON_call(SRC, JSONP, JSONPP, ONLOAD) ;
в итоге оборачивается
Ans = JSONP(SRC) { eval(JSONPP(ans) ) ; eval(ONLOAD) ; }
Вообще для самой идеи JSONPP не принципиально количество параметров. Достаточно SRC,JSONP,JSONPP (и их обработка на стороне сервера, а затем клиента) для того, чтобы это был JSONPP.
Рассмотрим на примере работы с сервисом S3DB.
Function s3db_jsonpp_call(src, next_eval) { var call = "call_" + Math .random () .toString () .replace (/\./g , "" ) ; var headID = document.getElementsByTagName ("head" ) [ 0 ] ; var script = document.createElement ("script" ) ; script.id = call; script.type = "text/javascript" ; // using padded, parameterized json src = src+ "&format=json&jsonp=s3db_jsonpp&jsonpp=" + next_eval+ "&onload=remove_element_by_id("" + script.id + "")" ; script.src = src; headID.appendChild (script) ; // retrieve answer } function s3db_jsonpp(ans, jsonpp) { eval(jsonpp) ; return ans; } function remove_element_by_id(id) { var e = document.getElementById (id) ; e.parentNode .removeChild (e) ; return false ; }
В примере функция s3db_jsonpp_call() создаёт в DOM в части head элемент script, src которого соответствует вызову JSONPP.
После получения ответа от сервера будет вызвана s3db_jsonpp() - она передана в параметрах вызова, как это должно быть по правилам JSONP.
Внутри s3db_jsonpp() сработает eval(jsonpp) и произойдёт возврат значения ans.
Вызов eval(onload) приводит к выполнению remove_element_by_id() с id созданного скрипта в head и в итоге к его удалению, ведь он уже всё равно не будет использоваться поскольку id в примере было сгенерировано случайным образом в самом начале функции s3db_jsonpp_call(). Этот вызов в ответе сервера.
Ссылки на объектыСтандарт JSON не поддерживает ссылки на объекты, однако, Dojo Toolkit демонстрирует, как при помощи дополнительных соглашений можно обеспечить поддержку таких ссылок средствами стандартного JSON. В частности, модуль dojox.json.ref предоставляет поддержку нескольких форм ссылок, включая круговые, множественные, междокументные и «ленивые » ссылки .
См. также Примечания- Официальная домашняя страница формата на русском языке
- json.js , json2.js - библиотека, разработанная Дугласом Крокфордом, для работы с данными JSON в JavaScript. Расширяет объект Object методом toJSONString, который затем присутствует в любом объекте, и осуществляет его преобразование в строку формата JSON.
- json-rpc.org (англ.)
| Compound Document Format · OOXML (SpreadsheetML, PresentationML, WordprocessingML) · |
JSON (JavaScript Object Notation) - простой формат обмена данными, удобный для чтения и написания как человеком, так и компьютером. Он основан на подмножестве языка программирования JavaScript , определенного в стандарте ECMA-262 3rd Edition - December 1999 . JSON - текстовый формат, полностью независимый от языка реализации, но он использует соглашения, знакомые программистам C-подобных языков, таких как C, C++, C#, Java, JavaScript, Perl, Python и многих других. Эти свойства делают JSON идеальным языком обмена данными.
JSON основан на двух структурах данных:
- Коллекция пар ключ/значение. В разных языках, эта концепция реализована как объект , запись, структура, словарь, хэш, именованный список или ассоциативный массив.
- Упорядоченный список значений. В большинстве языков это реализовано как массив , вектор, список или последовательность.
Это универсальные структуры данных. Почти все современные языки программирования поддерживают их в какой-либо форме. Логично предположить, что формат данных, независимый от языка программирования, должен быть основан на этих структурах.
В нотации JSON это выглядит так:
Объект - неупорядоченный набор пар ключ/значение. Объект начинается с { открывающей фигурной скобки и заканчивается } закрывающей фигурной скобкой. Каждое имя сопровождается: двоеточием, пары ключ/значение разделяются, запятой.
Массив - упорядоченная коллекция значений. Массив начинается с [ открывающей квадратной скобки и заканчивается ] закрывающей квадратной скобкой. Значения разделены, запятой.
Значение может быть строкой в двойных кавычках, числом , true , false , null , объектом или массивом . Эти структуры могут быть вложенными.
Строка - коллекция нуля или больше символов Unicode, заключенная в двойные кавычки, используя \ обратную косую черту в качестве символа экранирования. Символ представляется как односимвольная строка. Похожий синтаксис используется в C и Java.
Число представляется так же, как в C или Java, кроме того, что используется толко десятичная система счисления.
Пробелы могут использоваться между любыми лексемами.
Исключая некоторые детали кодирования, вышеизложенное полностью описывает язык.
JSON - это текстовый формат записи данных. Он позволяет в текстовом виде представить как отдельное число или строку, так и сложные структуры, например, массивы с данными. Использование этого формата записи удобно тем, что он читабелен и интуитивно понятен, в то же время позволяет сохранять очень сложные структуры данных. Кроме того, он более компактный, чем xml, поэтому на мой взгляд более предпочтителен для обмена данными между веб-браузером и сервером.
Синтаксис JSON на примерахФормат json обычно записывается в 2-х вариантах:
1. Последовательность значений. Например, последовательность 10, 15 и "test" в формате JSON будут выглядеть так:
2. Запись в виде пар ключ: значение . Например:
{"ФИО":"Иванов Сергей", "Дата рождения":"09.03.1975"}
Немного более сложный пример:
{ "ФИО" : "Иванов Сергей", "Адрес" : { "Город" : "Москва", "Улица" : "Пятницкая", "Дом" : "35" } }
PHP функции для работы с JSON-форматомВ языке php начиная с версии 5.2. есть всего 4 функции:
- json_decode - Декодирует строку JSON (из строки json-формата получает данные)
- json_encode - Возвращает JSON-представление данных (преобразует данные в json-строку)
- json_last_error_msg - Возвращает строку с сообщением об ошибке последнего вызова json_encode() или json_decode()
- json_last_error - Возвращает последнюю ошибку
В основном по-большей части, используются всего две функции: json_encode и json_decode . Не буду вдаваться в подробности их синтаксиса, подробнее можете посмотреть на php.net . Пример использования:
$arr1 = array(0,1,2); $json_str = json_encode($arr1); echo $json_str; // выведет json-строку: $arr2 = json_decode($json_str); echo $arr2; // выведет: 1
Обратите внимание : при кодировании в JSON-формат данных на русском языке , функция json_encode преобразует русские символы в юникод , т.е. заменяет их на \uXXXX и таким образом, json-строка становится не читабельной для человека (но понятной для браузера). Если нужно, чтобы преобразования в юникод не происходило (например, при отладке кода), можно просто использовать опцию JSON_UNESCAPED_UNICODE.
Так же, чтобы при кодировании не добавлялись слэши для экранирования и чтобы строки с числами кодировались как числа, можно использовать JSON_UNESCAPED_SLASHES и JSON_NUMERIC_CHECK. В итоге, чтобы json-строка была читабельной для человека, сделаем, например, так:
$arr = array("fio" => "Иванов Сергей", "age" => "32", "vk_url" => "https://vk.com/id11111"); echo json_encode($arr, JSON_UNESCAPED_UNICODE | JSON_UNESCAPED_SLASHES | JSON_NUMERIC_CHECK);
Без использования этих опций строка была бы такой:
{ "fio" : "\u0418\u0432\u0430\u043d\u043e\u0432 \u0421\u0435\u0440\u0433\u0435\u0439", "age" : "32", "vk_url":"https:\/\/vk.com\/id11111" }
а с использованием опций, получим читабельную строку:
{ "fio" : "Иванов Сергей", "age" : 32, "vk_url" : "https://vk.com/id11111" }
Еще один момент: если нужно чтобы при декодировании json-строки функция json_decode возвращала именно массив , просто добавьте второй параметр в функцию равный true.
$json_str = "{ "a":1, "b":2, "c":3 }"; $obj = json_decode($json_str); // получим объект echo $obj->a; // выведет 1 $arr = json_decode($json_str, true); // получим ассоциативный массив echo $arr["a"]; // выведет 1
На этом рассмотрение php-функций завершу.
JavaScript функции для работы с JSON-форматомНачнем с того, что JSON-формат, изначально был придуман для языка JavaScript и потом стал просто отдельным текстовым форматом, используемым в разных языках. Видимо, поэтому синтаксис JSON очень похож на синтаксис записи обычных объектов и массивов.
// Пример массива в JavaScript arr = ; alert(arr); // выведет 1 // Пример объекта в JavaScript obj = { "name": "Вася", "age": 35, "isAdmin": false } alert(obj.name); // выведет "Вася"
Функции JavaScript, используемые для преобразования в JSON-формат и обратно:
- JSON.parse - декодирование JSON-строки (преобразование строки в объекты и/или массивы)
- JSON.stringify - возвращает JSON-представление данных (преобразование объектов и/или массивов в json-строку)
Простой пример декодирования json-строки в массив с цифрами:
Str = ""; arr = JSON.parse(str); alert(arr); // выведет 1
Пример преобразования (сериализации) объекта в JSON-строку:
Obj = { "name": "Вася", "age": 35, "isAdmin": false } alert(JSON.stringify(obj)); // выведет {"name":"Вася","age":35,"isAdmin":false}
При сериализации (преобразовании) объекта в JSON-строку, вызывается метод toJSON этого объекта, если он существует. Если метода нет, тогда перечисляются все свойства объекта. Пример преобразования объекта с методом toJSON:
Obj = { "name": "Вася", "age": 35, "isAdmin": false, toJSON: function() { return this.age; } } alert(JSON.stringify(obj)); // выведет 35
Примеры практического применения JSON-форматаСобственно, лично я, применяю формат JSON в 2-х основных ситуациях:
1. Передача данных между браузером и сервером с использованием Ajax-запросов.Например, у нас есть какая-то страница, на которой нужно обновить данные без перезагрузки страницы. Допустим, нужно чтобы с сервера "подгрузилась" информация со списком сотрудников и их данными.
В JavaScript с помощью jQuery делаем простой и выводим данные в виде таблицы в браузер:
$.getJSON("get-info.php").success(function(data) { // ajax-запрос, данные с сервера запишутся в переменную data htmlstr = "