JSON для начинающих, с использованием javascript и jQuery. Формат JSON: пример и описание

ECMA-262 1999 года), формат считается языконезависимым и может использоваться практически с любым языком программирования. Для многих языков существует готовый код для создания и обработки данных в формате JSON . Использование

За счёт своей лаконичности по сравнению с XML , формат JSON может быть более подходящим для сериализации сложных структур. Если говорить о веб-приложениях, в таком ключе он уместен в задачах обмена данными как между браузером и сервером ( AJAX ), так и между самими серверами (программные HTTP-интерфейсы).

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 языке 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.

Синтаксис

JSON -текст представляет собой (в закодированном виде) одну из двух структур:

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.

Упорядоченный набор значений. Во многих языках это реализовано как массив, вектор, список или последовательность.

Это универсальные структуры данных: как правило, любой современный язык программирования поддерживает их в той или иной форме. Они легли в основу JSON , так как он используется для обмена данными между различными языками программирования.

В качестве значений в JSON используются структуры:

Объект - это неупорядоченное множество пар ключ:значение, заключённое в фигурные скобки "{ }". Ключ описывается строкой, между ним и значением стоит символ ":". Пары ключ-значение отделяются друг от друга запятыми.

Массив (одномерный) - это упорядоченное множество значений. Массив заключается в квадратные скобки "". Значения разделяются запятыми.

Значение может быть строкой в двойных кавычках, числом, объектом, массивом, одним из литералов: true, false или null. Т.о. структуры могут быть вложены друг в друга.

Строка - это упорядоченное множество из нуля или более символов юникода, заключенное в двойные кавычки. Символы могут быть указаны с использованием escape-последовательностей, начинающихся с обратной косой черты "\".

Строка очень похожа на одноимённый тип данных в языках С 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 синтаксическими элементами.

Следующий пример показывает JSON - представление объекта, описывающего человека. В объекте есть строковые поля имени и фамилии, объект , описывающий адрес , и массив , содержащий список телефонов.

Основные методы для работы с JSON в JavaScript - это:

• JSON.parse - читает объекты из строки в формате JSON.
• JSON.stringify - превращает объекты в строку в формате JSON, используется, когда нужно из JavaScript передать данные по сети.

1. Знакомство с методом JSON.parse

Создадим базовое web-приложение Tizen и назовем его json1 .

Введем в файле index.html следующий код:

Рис. 27.2.

Немного изменим код нашего сценария:

var numbers = ""; numbers = JSON.parse(numbers); document.write(numbers);

Рис. 27.3.

Рассмотрим более интересный случай:

var user = "{ "name": "Вася", "age": 35, "isAdmin": true, "friends": ["Миша","Маша","Гриша","Гульшат"] }"; user = JSON.parse(user); strMessage = "Имя: " + user.name + "
" + "Возраст: " + user.age + "
" + "Администратор: " + user.isAdmin + "
" + "Друзья: " + user.friends + "
"; document.write(strMessage);

Рис. 27.4. 2. Создание объекта из строки JSON

Этот пример был позаимствован с сайтаhttp://www.w3schools.com/js/js_validation.asp . Создадим проект json2 . В файле index.tml введем следующий код.

Create Object from JSON String var text = "{"employees":[" + "{"firstName":"John","lastName":"Doe" }," + "{"firstName":"Anna","lastName":"Smith" }," + "{"firstName":"Peter","lastName":"Jones" }]}"; obj = JSON.parse(text); var n=obj.employees.length; strMessage=""; for(i=0;i "2013-10-10", "EndDate" => "2013-10-10", "IDS" => array(1,2,3,4,5,6,7)); // Указание опций для контекста потока $options = array ("http" => array ("method" => "POST", "header" => "Content-Type: application/json; charset=utf-8\r\n", "content" => json_encode($request))); // Создание контекста потока $context = stream_context_create($options); // Отправка данных и получение результата echo file_get_contents("http://test.ru/json.php", 0, $context);

Здесь используется импровизированная структура данных, состоящая из начальной и конечной даты, а также массива номеров некоторых условных записей. Обратите внимание на то, что в заголовке запроса Content-Type указывается тип “application/json”.

Получение данных

Для того чтобы получить переданные данные вышеописанным способом требуется произвести чтение данных из потока ввода “php://input ”.

Используемые функции для принятия данных:

• mixed json_decode (string json [, bool assoc = false [, int depth = 512 [, int options = 0 ]]])

  Данная функция декодирует строку в формате JSON . В параметре json указывается строка для декодирования. Параметр assoc отвечает за то, будут ли возвращаемые данные преобразованы в ассоциативный массив. Если таковая необходимость имеется, то необходимо указать в качестве значения этого параметра true . Параметр depth указывает на глубину рекурсии. И последний четвертый параметр options содержит битовую маску опций для декодирования. На сегодняшний день поддерживается только JSON_BIGINT_AS_STRING (по умолчанию большие целые числа приводятся к числам с плавающей запятой (float))

• resource fopen (string filename , string mode [, bool use_include_path [, resource context ]])

  Открывает файл и возвращает его дескриптор. Параметр filename это именованный ресурс, указывающий на файл. В параметре mode указывается тип доступа к файлу (см. таблицу со списком возможных режимов для fopen()). Далее идут два необязательных параметра это: use_include_path и context . При установке параметра use_include_path в значение true или 1 и при условии, что в качестве именованного ресурса задан относительный путь, будет осуществлен поиск открываемого файла в списке директорий используемом функциями include и require . На практике этот параметр практически не используется. Параметр context используется для указания контекста ресурса.

• string stream_get_contents (resource handle [, int maxlen = -1 [, int offset = -1 ]])

  Эта функция позволяет получить содержимое потока в виде строки. Параметр handle является ресурсом потока. Параметр maxlen содержит максимальное количество байт для чтения. По умолчанию он установлен в -1, что указывает на получение всех данных. Параметр offset содержит смещение, с которого начнется чтение данных. По умолчанию он также установлен в -1, что означает, что чтение будет произведено с начальной позиции.

Ниже приведен пример получения данных в формате JSON на стороне сервера:

// Открываем на чтение поток ввода $f = fopen("php://input", "r"); // Получаем содержимое потока $data = stream_get_contents($f); if ($data) { // Код обработки print_r(json_decode($data)); }

Полученная структура данных:

StdClass Object ( => 2013-10-10 => 2013-10-10 => Array ( => 1 => 2 => 3 => 4 => 5 => 6 => 7))

Примечание : необходимо учитывать тот момент, что для работы с форматом JSON, данные должны быть в кодировке utf-8.

Предоставленные JSON константы для функции json_encode()

JSON_HEX_TAG (integer)	Все кодируются в \u003C и \u003E. Доступна начиная с PHP 5.3.0.
JSON_HEX_AMP (integer)	Все & кодируются в \u0026. Доступна начиная с PHP 5.3.0.
JSON_HEX_APOS (integer)	Все символы ‘ кодируются в \u0027. Доступна начиная с PHP 5.3.0.
JSON_HEX_QUOT (integer)	Все символы " кодируются в \u0022. Доступна начиная с PHP 5.3.0.
JSON_FORCE_OBJECT (integer)	Выдавать объект вместо массива при использовании неассоциативного массива. Это полезно, когда принимающая программа или код ожидают объект или же массив пуст. Доступна начиная с PHP 5.3.0.
JSON_NUMERIC_CHECK (integer)	Кодирование строк, содержащих числа, как числа. Доступна начиная с PHP 5.3.3.
JSON_BIGINT_AS_STRING (integer)	Кодирует большие целые числа в виде их строковых эквивалентов. Доступна начиная с PHP 5.4.0.
JSON_PRETTY_PRINT (integer)	Использовать пробельные символы в возвращаемых данных для их форматирования. Доступна начиная с PHP 5.4.0.
JSON_UNESCAPED_SLASHES (integer)	Не экранировать /. Доступна начиная с PHP 5.4.0.
JSON_UNESCAPED_UNICODE (integer)	Не кодировать многобайтные символы Unicode (по умолчанию они кодируются как \uXXXX). Доступна начиная с PHP 5.4.0.

Список возможных режимов для fopen() используя mode

‘r’	Открывает файл только для чтения; помещает указатель в начало файла.
‘r+’	Открывает файл для чтения и записи; помещает указатель в начало файла.
‘w’	Открывает файл только для записи; помещает указатель в начало файла и обрезает файл до нулевой длины. Если файл не существует — пробует его создать.
‘w+’	Открывает файл для чтения и записи; помещает указатель в начало файла и обрезает файл до нулевой длины. Если файл не существует — пытается его создать.
‘a’	Открывает файл только для записи; помещает указатель в конец файла. Если файл не существует — пытается его создать.
‘a+’	Открывает файл для чтения и записи; помещает указатель в конец файла. Если файл не существует — пытается его создать.
‘x’	Создаёт и открывает только для записи; помещает указатель в начало файла. Если файл уже существует, вызов fopen() закончится неудачей, вернёт FALSE и выдаст ошибку уровня E_WARNING. Если файл не существует, попытается его создать. Это эквивалентно указанию флагов O_EXCL|O_CREAT для внутреннего системного вызова open(2).
‘x+’	Создаёт и открывает для чтения и записи; иначе имеет то же поведение что и’x’.
‘c’	Открывает файл только для записи. Если файл не существует, то он создается. Если же файл существует, то он не обрезается (в отличии от ‘w’), и вызов к этой функции не вызывает ошибку (также как и в случае с ‘x’). Указатель на файл будет установлен на начало файла. Это может быть полезно при желании заблокировать файл (смотри flock()) перед изменением, так как использование ‘w’ может обрезать файл еще до того как была получена блокировка (если вы желаете обрезать файл, можно использовать функцию ftruncate() после запроса на блокировку).
‘c+’	Открывает файл для чтения и записи; иначе имеет то же поведение, что и ‘c’.

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

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

Легковесный и простой для восприятия JSON – отличная альтернатива XML.

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

Синтаксис и структура JSON

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

Объект JSON выглядит так:

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

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

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

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

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

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

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

• Строки
• Числа
• Объекты
• Массивы
• Логические данные (true или false)

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

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

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

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

Так обычно записываются данные JSON в файлы другого типа.

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

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

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

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

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

Сложные типы в JSON

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

Вложенные объекты

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

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

Примечание : Первый вложенный объект JSON выделен красным.

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

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

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

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

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

Вложенные массивы

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

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

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

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

},
{

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

"social_media" : [

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

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

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

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

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

JSON или XML?

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

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

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

users.xml

John London

Jesse Washington

Drew Paris

Jamie Berlin

users.json
{"users": [

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

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

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

Конечно, формат нужно выбирать в зависимости от потребностей приложения.

Инструменты для JSON

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

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

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

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

Заключение

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

Сегодня JSON часто используется в API.

Урок, в котором рассматривается, что такое JSON и какие он имеет преимущества по сравнению с другими форматами данных.

Понятие JSON

JSON (JavaScript Object Notation) - это текстовый формат представления данных в нотации объекта JavaScript.

Это означает то, что данные в JSON организованы, так же как и в объекте JavaScript. Но в отличие от последнего формат записи JSON имеет некоторые особенности, которые будут рассмотрены немного позже.

Применяется JSON обычно в связки с AJAX для того, чтобы сервер мог передать данные в удобной форме сценарию JavaScript, который затем уже отобразит их на странице.

Структура формата JSON

Кто знаком с процессом создания объектов в JavaScript, не увидит ни чего нового в структуре формата JSON. Это связано с тем, что структура JSON соответствует структуре объекта JavaScript с некоторыми ограничениями.

Более просто представить себе JSON можно как контейнер, состоящий из элементов. Каждый элемент в таком контейнере - это некоторая структурная единица, состоящая из ключа и значения.

При этом значение напрямую связано с ключом и образуют так называемую пару ключ-значение. Для того чтобы получить значение в таком объекте, необходимо знать его ключ. Синтаксически такие данные в JSON записываются следующим образом:

В вышеприведенной записи видно, что ключ отделяется от значения с помощью знака двоеточия (:). При этом ключ в объекте JSON обязательно должен быть заключен в двойные кавычки. Это первая особенность JSON, которая его отличает от объекта JavaScript . Т.к. в объекте JavaScript ключ (свойство объекта) не обязательно должен быть заключён в двойные кавычки.

Например, структура объекта, которая является валидной с точки зрения JavaScript и не валидной с точки зрения JSON:

Var person = { name: "Иван"; } // объект JavaScript

Предупреждение: имя ключу старайтесь задавать так чтобы не усложнить доступ к данным, т.е. при составлении имени предпочтительно придерживаться верблюжьей нотации или использовать для соединения слов знак нижнего подчёркивания ("_").

Значение ключа в JSON может быть записано в одном из следующих форматов: string (строкой), number (числом), object (объектом), array (массивом), boolean (логическим значением true или false), null (специальным значением JavaScript).

Это второе ограничение в JSON, т.к. объект JavaScript может содержать любой тип данных, включая функцию .

Var person = { "name" : "Иван"; "setName": function() { console.log(this.name); } } // объект JavaScript

Для отделения одного элемента (пары ключ-значение) от другого используется знак запятая (,).

Например, рассмотрим JSON, состоящий из различных типов данных.

Внимание: формат представления данных JSON не допускает использование внутри своей структуры комментариев.

Работа с JSON в JavaScript

В отличие от объекта JavaScript JSON представляет собой строку.

Например:

// например переменная personData, содержит строку, которая представляет из себя JSON var personData = "{"name":"Иван","age":37,"mother":{"name":"Ольга","age":58},"children":["Маша","Игорь","Таня"],"married": true,"dog": null}";

Работа с JSON обычно ведётся в двух направлениях:

Парсинг - это перевод строки, содержащей JSON, в объект JavaScript.

Конвертирование объекта JavaScript в строку JSON. Другими словами, это действие выполняет преобразование обратное парсингу.

Парсинг JSON

Парсинг JSON, т.е. перевод строки JSON в объект JavaScript, осуществляется с помощью метода eval() или parse() .

Использование метода eval():

// переменная person - это объект JavaScript, который получен путём выполнения кода (строки) JSON var person= eval("("+personData+")");

Использование метода JSON.parse():

// переменная person - это объект JavaScript, который получен путём парсинга строки JSON var person = JSON.parse(personData);

Конвертирование объекта JavaScript в строку JSON

Перевод объекта JavaScript в строку JSON осуществляется с помощью метода JSON.stringify() . Данный метод осуществляет действие обратное методу JSON.parse() .

Var personString = JSON.strigify(person);

Преимущества формата JSON

Формат представления данных JSON имеет следующие преимущества:

• удобные и быстрые в работе методы, предназначенные для конвертации (парсинга) строки JSON в объект JavaScript и обратно;
• понятная и простая структура данных;
• очень маленький размер по сравнению с другими форматами данных (например XML). Это связано с тем, что формат JSON содержит минимальное возможное форматирование, т.е. при его написании используется всего несколько специальных знаков. Это очень важное преимущество, т.к. данные представленные в формате JSON будут быстрее загружаться, чем, если бы они были бы представлены в других форматах.

Из-за того что данный формат имеет очень много преимуществ он стал применяться не только в JavaScript, но и во многих других языках, таких как C, Ruby, Perl, Python, PHP и т.д.

Сравнение форматов JSON и XML

Формат JSON имеет следующие преимущества перед форматом XML:

При передаче некоторых данных размер JSON будет значительно меньше, чем размер XML.

JSON имеет более удобные методы конвертации в структуры данных JavaScript, чем XML.

JSON более просто создавать, чем XML.

Работа с данными JSON после парсинга осуществляется как с объектом JavaScript.

//JSON var personData = "{"name":"Иван","age":37,"mother":{"name":"Ольга","age":58},"children":["Маша","Игорь","Таня"],"married": true,"dog": null}"; //Объект JavaScript person var person = JSON.parse(personData);

Рассмотрим основные моменты:

//получить значения ключа (свойства) name person.name; person["name"]; //получить значения ключа (свойства) name, находящегося в объекте mother person.mother.name; //удалить элемент age delete(person.age) //добавить (или обновить) ключ (свойство) person.eye = "карие"; //при работе с массивами необходимо использовать методы, предназначенные для работы именно с массивами //удалить 1 элементиз массива (метод splice) person.children.splice(1,1) //добавить элемент в массив (метод push) person.children.push("Катя");

Для перебора элементов в объекте можно использовать цикл for..in:

For (key in person) { if (person.hasOwnProperty(key)) { //ключ = key //значение = person console.log("Ключ = " + key); console.log("Значение = " + person); } // если объект person имеет key (если у person есть свойство key) } // перерабрать все ключи (свойства) в объекте

Для перебора элементов массива можно использовать следующий цикл:

For (var i=0; i

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.