JSON Tutorial

Последнее обновление 18 июля 2019 г. 07:19:13 (UTC / GMT +8 часов)

script1adsense2code

script1adsense3code

Вступление

Это вводное руководство по JSON - JavaScript Object Notation. Как веб-разработчик, вы найдете множество случаев, когда вам потребуется применить или работать с JSON в вашем проекте. Этот учебник начинает набор учебников по JSON и обсуждает определение, спецификацию, как выглядит JSON в реальном мире, немного истории JSON, сравнение между Relational Database и JSON, краткое понимание того, когда выбирать JSON вместо Relational Database, XML vs JSON, синтаксис JSON, типичные примеры реального использования JSON.

Документ заканчивается списком того, что вы узнаете в других уроках этой серии, который является своего рода дорожной картой основных вещей, которые вам необходимо изучить для работы с JSON, и кратким описанием обсуждаемых вопросов.

В конечном счете, JSON используется в качестве модели данных, но по сравнению с другими моделями данных, такими как реляционная база данных или XML, он имеет низкую кривую обучения. Фактически, если вы знакомы с любым современным языком программирования (например, PHP, JavaScript, Ruby), вы уже знакомы со структурами данных, используемыми в JSON. Более того, любой современный язык программирования может работать с JSON. Возможно, именно поэтому JSON получил широкое признание со стороны сообщества разработчиков. Следующее визуальное представление от Google Trend может помочь вам понять, как JSON набирает популярность с годами.

Что такое JSON

JSON - это легкий текстовый открытый формат обмена данными. Это читается человеком. JSON происходит от подмножества языка программирования JavaScript (Стандарт ECMA-262, 3-е издание - декабрь 1999 г.). Он полностью независим от языка и может использоваться с большинством современных языков программирования.

JSON часто используется для сериализации и передачи данных по сетевому соединению, например, между веб-сервером и веб-приложением. В информатике сериализация - это процесс преобразования структур данных и объектов в формат, подходящий для хранения в буфере файла или памяти или передачи по сетевому соединению. Позже эти данные могут быть получены. Из-за самой природы JSON он полезен для хранения или представления полуструктурированных данных.

JSON является стандартом и определен в RFC4627 в IETF (Международная инженерная рабочая группа). Спецификация сделана Doglus Crockford в июле 2006 года.

Файлы JSON сохраняются с расширением .json. Тип мультимедиа в Интернете JSON - это «application / json».

Как выглядит JSON

Теперь посмотрим, как выглядит типичный JSON. Следующий фрагмент кода является допустимым (вы увидите в следующей главе, что такое синтаксически допустимый JSON) JSON, представляющий информацию о книге.


{
    "Title": "The Cuckoo's Calling",
    "Author": "Robert Galbraith",
    "Genre": "classic crime novel",
    "Detail": {
        "Publisher": "Little Brown",
        "Publication_Year": 2013,
        "ISBN-13": 9781408704004,
        "Language": "English",
        "Pages": 494
    },
    "Price": [
        {
            "type": "Hardcover",
            "price": 16.65
        },
        {
            "type": "Kidle Edition",
            "price": 7.03
        }
    ]
}

Теперь мы обсудим, каковы основные конструкции JSON.

Основные конструкции

Существует четыре основных и встроенных типа данных в JSON. Это строки, числа, логические значения (т. Е. Истина и ложь) и ноль. Кроме того, существует два типа данных, которые структурированы - объекты и массивы.
Объекты заключены в '{' и '}'. Массивы заключены в '[' и ']'. Объекты представляют собой список пар метка-значение. Массивы - это список значений.
Оба объекта и массива могут быть вложенными.
В качестве значений могут использоваться строки, числа, логические значения (т. е. истина и ложь) и ноль.

Следующее изображение, а затем следующий текст будут полезны для начала работы с данными JSON.

Таким образом, все содержимое данных JSON, показанных выше, заключено в объект. «Заголовок»: «Призыв кукушки», «Автор»: «Роберт Гэлбрейт», «Жанр»: «классический криминальный роман», это пары метка-значение, разделенные запятыми. Метки и их значения разделяются двоеточием (:). Обратите внимание, что и метки, и значения заключены в кавычки, поскольку они являются строками.

Обратите внимание на метку «Детали». Он содержит другой объект, который снова содержит несколько пар метка-значение. Это пример того, как в JSON выполняется вложение (в данном случае объект внутри объекта).

Затем метка «Цена» содержит массив, который в свою очередь содержит два отдельных объекта. Еще один пример вложенности.

Также обратите внимание, что числа не заключены в кавычки.

История JSON

Имя, стоящее за популяризацией JSON, - Дуглас Крокфорд. Он использовал JSON в своей компании State Software около 2001 года.

В 2005 году Yahoo начала использовать JSON в своих веб-сервисах.

В конце 2006 года Google начал предлагать JSON в своем веб-протоколе Gdata.

На сегодняшний день JSON является одним из наиболее широко используемых форматов обмена данными в сети и поддерживается большинством веб-API (таких как twitter api) для извлечения общедоступных данных и создания из них приложений.

Сравнение с реляционной базой данных

Поскольку JSON используется для размещения / представления данных, мы обсудим, чем они отличаются от традиционной модели реляционной базы данных, используемой в системах RDBMS, таких как MySQL, SQL Server и т. Д. Это может быть полезно для вас, чтобы выбрать JSON вместо RDBMS или RDBMS над JSON в зависимости от на тип и структуру данных, с которыми вы хотите иметь дело. Давайте начнем со сравнения с некоторыми функциями:

Структура : в реляционной базе данных это таблицы, которые отвечают за хранение данных в виде строк и столбцов. JSON использует объекты и массивы - объекты являются парами метка-значение, а массивы - это список значений. Они могут быть вложены рекурсивно.
Метаданные : В реляционной базе данных это схема, которая используется для хранения данных о структуре и типе данных, которые должны быть сохранены, и схемы предопределены, т.е. они создаются во время создания базы данных и таблиц, прежде чем вы сможете хранить данные. JSON также может использовать схему для определения структуры и типа представляемых данных, но это не предопределено. Большую часть времени он описывает себя, даже если он использует схему, он обладает гораздо большей гибкостью, чем схема, используемая в реляционной базе данных. Но было бы целесообразно сказать, что это преимущество JSON перед реляционной базой данных. Наличие заранее определенной схемы может иметь несколько преимуществ в зависимости от данных, с которыми необходимо иметь дело.
Извлечение данных . Реляционные базы данных используют язык структурированных запросов, выразительный и очень мощный язык, основанный на реляционной алгебре, для извлечения данных из базы данных. JSON не имеет широко распространенного или общепринятого языка для запроса сохраненных данных. JAQL и JSONiq - это многие из языков запросов, которые в основном находятся в стадии разработки для запроса данных из JSON.
Сортировка : SQL выполняет свою работу в случае реляционной базы данных. В случае JSON, поскольку в программах часто используются массивы, массивы можно сортировать.
Приложение . Существует множество систем с открытым исходным кодом, а также коммерческие системы реляционных баз данных, такие как MySQL, POstgreSQL, SQL Server, Oracle, DB2 и т. Д. JSON в основном применяется для языков программирования. Но есть и системы NoSQL. Системы NoSQL используют формат JSON для хранения данных. Некоторые из систем NoSQL используют формат JSON: MongoDB, CoucheDB и т. Д.
Кривая обучения : JSON здесь явный победитель. Поскольку используемые здесь базовые типы данных и структура аналогичны тем, которые используются во многих языках программирования, очевидно, что если вы пришли из опыта программирования, вы довольно быстро освоите JSON. СУБД - это отдельная область исследований, с другой стороны. Но определенно время, потраченное на изучение реляционной базы данных, принесет вам несколько возможностей и преимуществ.

Теперь давайте обсудим несколько вариантов использования, которые будут полезны.

Предположим, что вы должны хранить информацию о студентах (имя, идентификатор, класс) и оценки, полученные ими по различным предметам. Реляционная база данных здесь удобнее, чем использование JSON, поскольку здесь мы можем иметь одну таблицу, содержащую сведения об ученике, и другую таблицу с оценками, полученными ими по различным предметам.

Теперь предположим, что мы должны представить информацию о студентах (имя, идентификатор, класс) и различных проектах, которые они выполнили по различным предметам, вместе с кратким описанием проекта. Предположим, что учащийся может выполнить любое количество проектов и любое количество предметов по своему выбору. Обратите внимание, что в этом случае у вас может быть единообразие данных, которые будут сохранены. Таким образом, в этом случае JSON будет предпочтительнее, чем использование реляционной базы данных.

JSON против XML

Поскольку XML также широко используется в качестве формата обмена данными, мы постараемся провести сравнение между ними. Цель сравнения не в том, что лучше, а в том, что мы попытаемся понять, какой из них подходит для хранения данных определенного типа.

XML более выразителен, чем JSON. XML иногда также страдает от многократного использования тегов, поскольку JSON гораздо более лаконичен.
XML сложнее, чем JSON.
Существует несколько спецификаций для определения схемы (метаданных) для XML, например DTD и XSD. Схема JSON предназначена для того же, что и для JSON, но она не так широко используется, как схемы XML.
XML может использоваться с большинством языков программирования как JSON. Но дело в том, что когда вы работаете с XML, то вы фактически пытаетесь сопоставить две системы, эти структуры данных различны. Однако в случае JSON, поскольку объекты и массивы являются основными используемыми структурами данных, с ними легко работать в программах.
Для выбора определенных частей документа XML существует стандартная спецификация под названием XPath. Это широко используется. В JSON у нас есть JSONPath для того же, но не широко используемого.
XML имеет спецификацию Xquery для запроса данных XML. У JSON есть JAQL, JSONiq и т. Д., Но они не используются широко.
XML имеет спецификацию XSLT, которую можно использовать для применения стиля к документу XML. У JSON нет такой вещи.

Типичное использование JSON

API : API является наиболее широко используемой областью, где JSON используется для обмена данными. В частности, у веб-приложений, имеющих социальное лицо, теперь стало очевидным, что у них есть API, так что разработчики могут использовать огромное количество данных, собираемых приложением, а затем создавать производные приложения. Твиттер, Facebook, Linkedin, Flicker, Dribble, вы называете его, все известные сегодня приложения в Интернете имеют API и используют JSON в качестве предпочтительного формата для предоставления данных разработчикам. Из этих API некоторые поддерживают как JSON, так и XML, но некоторые поддерживают только JSON.

Мы увидим простую демонстрацию API Rottentomatoes, чтобы понять, как JSON используется в API. В этой демонстрации мы запрашиваем у rottentomatoes.com название и плакат с миниатюрами фильма, содержащего строку «Жизнь прекрасна», используя JavaScript и Jquery. Возвращает результат в формате JSON, а затем отображается в браузере. Ниже приведен скриншот этого.

NoSQL : это еще одна область, где используется JSON. Базы данных NoSQL, такие как MongoDb, CouchDb использует формат JSON для хранения данных.

Поскольку структуры JSON могут быть преобразованы в объекты JavaScript в среде браузера, с ним очень легко работать. Более того, он также может быть интегрирован с серверным JavaScript. Ниже показано, что в MongoDb данные хранятся в формате JSON (точнее, используется вариант JSON, называемый BSON). Вы можете изучить MongoDb подробно в нашем отдельном руководстве для MongoDb .

Сначала мы выбираем базу данных. Наше имя базы данных здесь w3r_demo.

> use w3r_demo
switched to db w3r_demo

Теперь мы вставим некоторые данные в коллекцию (например, таблицу в RDBMS) книг. Вводимые нами данные показаны в примере данных JSON выше в этом примере.

> db.books.save({
     "Title": "The Cuckoo's Calling",
     "Author": "Robert Galbraith",
     "Genre": "classic crime novel",
     "Detail": {
         "Publisher": "Little Brown",
	    "Publication_Year": 2013,
         "ISBN-13": 9781408704004,
         "Language": "English",
         "Pages": 494
      },
      "Price": [
          {
               "type": "Hardcover",
               "price": 16.65
          },
          {
               "type": "Kidle Edition",
               "price": 7.03
          }
      ]
  }
)

Мы выберем данные вставки и отображения сейчас.

> db.books.find()
{"_id" : ObjectId("51ee7088b63a0c553918fdd3"), "Title": "The Cuckoo's Calling",	 "Author": "Robert Galbraith", "Genre": "classic crime novel",
"Detail": { "Publisher": "Little Brown", "Publication_Year": 2013, "ISBN-13": 9781408704004, "Language": "English", "Pages": 494},
"Price": [  {  "type": "Hardcover", "price": 16.65  }, { "type": "Kidle Edition", "price": 7.03  } ] }

Таким образом, мы храним данные в формате JSON в базе данных NoSQL MongoDb.

AJAX : JSON часто используется для получения данных с сервера с помощью AJAX. Это подходит, потому что таким образом извлеченные данные представляются в среду браузера, а затем с помощью JavaScript можно манипулировать и отображать.

В следующей демонстрации мы используем Jquery и AJAX, чтобы получить последние 5 фотографий кошек из Flicker. Мы можем посмотреть живую демонстрацию здесь . И следующий скриншот.

Управление пакетами. Поскольку сложность веб-разработки значительно возросла, разработчики в настоящее время используют инструменты для создания пакета своего приложения. Это делает приложение более простым в развертывании, и в дальнейшем его также легко вносить изменения и интегрировать изменения. Таким образом, процесс разработки и сопровождения становится проще. Доступно множество инструментов управления пакетами, а именно Bower, Yomen, NPM (Node Package Manager) и т. Д. Большинство из этих инструментов используют файл package.json, в котором находятся метаданные (например, имя, версия, описание, структура файла, зависимости, лицензия). информация и т. д.) написаны.

Ниже приведен файл package.json из Twitter Bootstrap.


{
    "name": "bootstrap"
  , "description": "Sleek, intuitive, and powerful front-end framework for faster and easier web development."
  , "version": "2.3.2"
  , "keywords": ["bootstrap", "css"]
  , "homepage": "http://twitter.github.com/bootstrap/"
  , "author": "Twitter Inc."
  , "scripts": { "test": "make test" }
  , "repository": {
      "type": "git"
    , "url": "https://github.com/twitter/bootstrap.git"
  }
  , "licenses": [
    {
        "type": "Apache-2.0"
      , "url": "http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0"
    }
  ]
  , "devDependencies": {
      "uglify-js": "1.3.4"
    , "jshint": "0.9.1"
    , "recess": "1.1.8"
    , "connect": "2.1.3"
    , "hogan.js": "2.0.0"
  }
}

Итак, вы уже можете иметь представление о том, как JSON используется в реальном мире, и вам будет полезно хорошо изучить JSON, чтобы вы могли использовать его в своих собственных проектах.

Что вы узнаете в руководствах по JSON в w3resource

Вот краткое изложение учебников, которые вы встретите в нашей серии руководств по JSON.

Подробное обсуждение структур данных и значений, которые вы можете использовать в JSON.
Различные инструменты, которые вы можете использовать для просмотра JSON онлайн .
Как использовать JSONLint для проверки JSON .
Несколько примеров с объяснениями JSON .
Работа с PHP и JSON . Мы обсудили установку, как различные функции PHP, чтобы изучить возможности JSON.
Работа с JavaScript и JSON . JSON - это встроенный объект в JavaScript. Мы обсудили, как преобразовать JSON в строку и строку в JSON.
Чтобы выбрать определенные части данных JSON, вы можете использовать JSON Path . Мы обсудили, как использовать JavaScript и PHP для работы с JSON Path.
Если вы отправляете запрос для извлечения данных, находящихся в домене, отличном от домена, из которого отправляется запрос, вы должны использовать JSONP, чтобы преодолеть узкое место междоменного совместного использования ресурсов. Мы обсудили JSONP в отдельном руководстве в этой серии.
Мы также обсудили BSON , вариант JSON, используемый в MongoDb для хранения данных.

Заключение

Будет хорошей идеей кратко рассказать о том, что мы узнали из этого вводного руководства по JSON. вот так-

JSON - это открытый, облегченный текстовый формат обмена данными, определенный как RFC4627, который появился в мире разработчиков в 2005 году, и его популярность быстро растет.
JSON использует Object и Array в качестве структур данных и строк, число, true, false и null в качестве значений. Объекты и массивы могут быть вложены рекурсивно.
Большинство (если не все) современные языки программирования могут использоваться для работы с JSON.
Базы данных NoSQL, разработанные для устранения узких мест в реляционных базах данных, используют JSON для хранения данных.
JSON дает разработчикам возможность выбирать между XML и JSON, что обеспечивает большую гибкость.
Помимо NoSQL, AJAX, управление пакетами и интеграция API-интерфейсов с веб-приложением являются основными областями, в которых широко используется JSON.

Надеемся, что это руководство хорошо подготовит почву для изучения JSON с помощью наших последующих руководств. Кстати, мы находимся в процессе серьезного обновления наших нынешних учебных пособий по JSON, будет добавлено более полезное содержимое, чтобы предоставить нашим пользователям более качественный и улучшенный учебный материал. Подпишитесь на нашу RSS ленту, чтобы оставаться в курсе.

Далее: Структуры JSON