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.

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.

    Наиболее часто встречаемой проблемой, из-за которой пользователи не могут открыть этот файл, является неверно назначенная программа. Чтобы исправить это в ОС Windows вам необходимо нажать правой кнопкой на файле, в контекстном меню навести мышь на пункт "Открыть с помощью", а выпадающем меню выбрать пункт "Выбрать программу...". В результате вы увидите список установленных программ на вашем компьютере, и сможете выбрать подходящую. Рекомендуем также поставить галочку напротив пункта "Использовать это приложение для всех файлов JSON".

    Другая проблема, с которой наши пользователи также встречаются довольно часто - файл JSON поврежден. Такая ситуация может возникнуть в массе случаев. Например: файл был скачан не польностью в результате ошибки сервера, файл был поврежден изначально и пр. Для устранения данной проблемы воспользуйтесь одной из рекомендаций:

    • Попробуйте найти нужный файл в другом источнике в сети интернет. Возможно вам повезет найти более подходящую версию. Пример поиска в Google: "Файл filetype:JSON" . Просто замените слово "файл" на нужное вам название;
    • Попросите прислать вам исходный файл еще раз, возможно он был поврежден при передаче;

    ), так и между самими серверами (программные HTTP-интерфейсы). Формат JSON также хорошо подходит для хранения сложных динамических структур в реляционных базах данных или файловом кэше.

    Поскольку формат JSON является подмножеством синтаксиса языка JavaScript, то он может быть быстро десериализован встроенной функцией eval() . Кроме того, возможна вставка вполне работоспособных JavaScript-функций. В PHP, начиная с версии 5.2.0, поддержка JSON включена в ядро в виде функций json_decode() и json_encode() , которые сами преобразуют типы данных JSON в соответствующие типы PHP и наоборот.

    Синтаксис

    JSON строится на двух структурах:

    • Набор пар ключ/значение. В различных языках это реализовано как объект , запись , структура , словарь , хэш-таблица , список с ключом или ассоциативный массив . Ключом может быть только строка, значением - любая форма.
    • Пронумерованный набор значений. Во многих языках это реализовано как массив , вектор , список или последовательность .

    Это - универсальные структуры данных. Теоретически, все современные языки программирования поддерживают их в той или иной форме. Так как JSON используется для обмена данными между различными языками программирования, то имеет смысл строить его на этих структурах.

    В JSON используются их следующие формы:

    • Объект - это неупорядоченное множество пар имя /значение , заключённое в фигурные скобки { }. Между именем и значением стоит символ ": " , а пары имя/значение разделяются запятыми.
    • Массив (одномерный) - это множество значений, имеющих порядковые номера (индексы). Массив заключается в квадратные скобки . Значения отделяются запятыми.
    • Значение может быть строкой в двойных кавычках, числом , значением true или false , объектом , массивом , или значением null . Эти структуры могут быть вложены друг в друга.
    • Строка - это упорядоченное множество из нуля или более символов юникода , заключенное в двойные кавычки, с использованием escape-последовательностей начинающихся с обратной косой черты (backslash). Символы представляются простой строкой.
    • Имя - это строка.

    Строка очень похожа на строку в языках и Java . Число тоже очень похоже на С или Java-число, за исключением того, что используется только десятичный формат. Пробелы могут быть вставлены между любыми двумя символами.

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

    { "firstName" : "Иван" , "lastName" : "Иванов" , "address" : { "streetAddress" : "Московское ш., 101, кв.101" , "city" : "Ленинград" , "postalCode" : 101101 } , "phoneNumbers" : [ "812 123-1234" , "916 123-4567" ] }

    На языке XML подобная структура выглядела бы примерно так:

    Иван Иванов Московское ш., 101, кв.101 Ленинград 101101 812 123-1234 916 123-4567

    812 123-1234 916 123-4567

    Сравнение с YAML

    Как функционально, так и синтаксически JSON является подмножеством языка YAML . В частности, спецификация YAML 1.2 указывает, что «любой файл в формате JSON является корректным файлом в формате YAML» . Наиболее распространённый парсер YAML способен обрабатывать и JSON . Спецификация YAML до версии 1.2 не полностью покрывала JSON, в первую очередь из-за отсутствия родной поддержки UTF-32 в YAML, а также требования пробела после разделителя-запятой. Кроме того, спецификация JSON включала комментарии в стиле /* */.

    Наиболее важным отличием YAML является набор расширений синтаксиса, которым нет аналогов в JSON:

    Реляционный: YAML поддерживает реляционные данные: в YAML-документе можно ссылаться на якорь, встретившийся ранее в файле/потоке. Таким образом можно выразить рекурсивные структуры. Расширяемый: YAML поддерживает расширяемые типы данных помимо примитивов (то есть строк, чисел, логических значений). Блоки: в YAML доступен блочный синтаксис с отступами; он позволяет описать структурированные данные без использования лишних символов (всевозможных скобок, кавычек и т. д.).

    JSON Schema

    JSON Schema - один из языков описания структуры JSON документа. Использует синтаксис JSON. Базируется на концепциях XML Schema , RelaxNG, Kwalify. JSON Schema - самоописательный язык: при его использовании для обработки данных и описания их допустимости могут использоваться одни и те же инструменты сериализации /десериализации .

    Использование JSON в Ajax

    Следующий пример Javascript-кода показывает, как браузер может использовать XMLHttpRequest , чтобы запрашивать с сервера объект в формате JSON (cерверная часть программы опущена; в ней должен быть размещён код, отправляющий данные в формате JSON-строки в ответ на запросы по url).

    Var the_object; var http_request = new XMLHttpRequest() ; http_request.open ( "GET" , url, true ) ; http_request.send (null ) ; http_request.onreadystatechange = function () { if ( http_request.readyState == 4 ) { if ( http_request.status == 200 ) { the_object = JSON.parse (http_request.responseText ) ; } else { alert( "There was a problem with the URL." ) ; } http_request = null ; } } ;

    Заметим, что данный пример применения XMLHttpRequest не является универсальным для всех браузеров (для браузеров, основанных на Internet Explorer , Opera , Safari и Mozilla , в коде должны быть те или иные отличия). Возможности применения XMLHttpRequest ограничены из-за правила ограничения домена (same origin policy): URL ответа на запрос должен находиться в том же DNS домене, что и сервер, на котором находится страница, запрашивающая ответ. В качестве альтернативы применяется подход JSONP , включающий в себя использование закодированного вызова функции, передающегося между клиентом и сервером, чтобы клиент мог загружать закодированные в JSON данные со сторонних доменов, и уведомлять о завершении вызывающую сторону, хотя это приводит к некоторым рискам для безопасности и дополнительным требованиям к серверу.

    Как вариант, в коде страницы можно использовать элементы для асинхронного запроса JSON данных, или просто . Эти подходы были распространены до появления широкой поддержки XMLHttpRequest.

    Также можно использовать для передачи JSON-данных динамические теги правило ограничения домена (same origin policy), но он приводит к появлению уязвимого кода. В качестве более безопасной альтернативы было предложено использовать JSONRequest .

    Вопросы безопасности

    Хотя JSON предназначен для передачи данных в сериализованном виде, его синтаксис соответствует синтаксису JavaScript и это создает ряд проблем безопасности. Зачастую для обработки данных, полученных от внешнего источника в формате JSON, к ним применяется функция eval() без какой-либо предварительной проверки.

    JavaScript eval()

    Поскольку JSON представляется синтаксически правильным фрагментом кода JavaScript, простейшим способом разбора JSON-данных в JavaScript-программе является использование встроенной в JavaScript функции eval() , которая предназначена для выполнения JavaScript-выражений. При этом подходе отпадает необходимость в использовании дополнительных парсеров.

    Техника использования eval() делает систему уязвимой, если источник используемых JSON-данных не является доверенным (англ. ). В качестве таких данных может выступать вредоносный JavaScript код для атак класса Внедрение кода (англ. ). С помощью данной уязвимости возможно осуществлять кражу данных, подделку аутентификации. Тем не менее, уязвимость можно устранить за счёт использования дополнительных средств проверки данных на корректность. Например, до выполнения eval() полученные от внешнего источника данные могут проверяться с помощью регулярных выражений . В RFC , определяющей JSON , предлагается использовать следующий код для проверки его соответствия формату JSON

    Var my_JSON_object = ! (/[^,:{}\[\]0-9.\-+Eaeflnr-u \n\r\t]/ .test ( text.replace (/"(\\.|[^"\\])*"/g , "" ) ) ) && eval("(" + text + ")" ) ;

    Как более безопасная альтернатива eval() была предложена новая функция parseJSON(), способная обрабатывать только JSON-данные. Она была представлена в четвёртой версии стандарта ECMAScript и описана в статье «JSON: Обезжиренная альтернатива XML» . В настоящее время она доступна как библиотека JavaScript и будет включена в пятую редакцию ECMAScript.

    Встроенный JSON

    Последние версии веб-браузеров имеют встроенную поддержку JSON и способны его обрабатывать без вызова функции eval() , приводящей к описанной проблеме. Обработка JSON в таком случае обычно осуществляется быстрее. Так в июне 2009 года следующие браузеры имели встроенную поддержку JSON:

    По крайней мере пять популярных библиотек JavaScript используют встроенный JSON в случае его доступности:

    Подделка кроссдоменного запроса

    Непродуманное использование JSON делает сайты уязвимыми к подделке межсайтовых запросов (CSRF или XSRF) . Поскольку тег допускает использование источника, не принадлежащего к тому же домену, что и использующий ресурс, это позволяет выполнять код под видом данных, представленных в формате JSON, в контексте произвольной страницы, что делает возможным компрометацию паролей или другой конфиденциальной информации пользователей, прошедших авторизацию на другом сайте.

    Это представляется проблемой только в случае содержания в JSON-данных конфиденциальной информации, которая может быть компрометирована третьей стороной и если сервер рассчитывает на политику одного источника (англ. ), блокируя доступ к данным при обнаружении внешнего запроса. Это не является проблемой, если сервер определяет допустимость запроса, предоставляя данные только в случае его корректности. HTTP cookie нельзя использовать для определения этого. Исключительное использование HTTP cookie используется подделкой межсайтовых запросов .

    JSONP & JSONPP

    JSONP (JSON Padding) или «JSON с подкладкой» является расширением JSON, когда имя функции обратного вызова указывается в качестве входного аргумента.

    В основу технологии положен тот факт, что политика безопасности браузера разрешает использовать тег для обращения к серверам отличным от сервера с которого произошла загрузка страницы.

    Без использования технологии JSONP (то есть используя просто JSON кодирование данных) сервер может вернуть только данные. Например так:

    { "paper" : "A4" , "count" : 5 }

    Однако это только данные и они не могут влиять на браузер.

    Используя технику JSONP, стороннему серверу передается в строке вызова (GET) имя callback функции:

    Здесь параметр jsonp содержит имя callback функции parseResponse.

    Теперь посторонний сервер example.com может вернуть следующий код:

    ParseResponse({ "paper" : "A4" , "count" : 5 } )

    Теперь код вызывает javascript-функцию первого домена.

    Первоначально идея была предложена в блоге MacPython в 2005 м году , и в настоящее время используется многими Web 2.0 приложениями, такими, как Dojo Toolkit Applications, Google Toolkit Applications и zanox Web Services. Дальнейшие расширения этого протокола были предложены с учетом ввода дополнительных аргументов, как, например, в случае JSONPP при поддержке S3DB веб-сервисов.

    Поскольку JSONP использует скрипт теги, вызовы по сути открыты миру. По этой причине, JSONP может быть неуместными для хранения конфиденциальных данных .

    Включение скриптовых тегов от удаленных сайтов позволяет им передать любой контент на сайте. Если удаленный сайт имеет уязвимости, которые позволяют выполнить Javascript инъекции, то исходный сайт также может быть затронут ими.

    JSONPP (parameterized JSON with padding) Параметризованый JSON с подкладкой - развитие идеи JSONP

    JSONPP включает в себя URL источника, имя функции, которая будет обрабатывать JSON данные, строка для eval после получения данных и строка для eval после окончания обработки данных:

    JSON_call(SRC, JSONP, JSONPP, ONLOAD) ;

    в итоге оборачивается

    Ans = JSONP(SRC) { eval(JSONPP(ans) ) ; eval(ONLOAD) ; }

    Вообще для самой идеи JSONPP не принципиально количество параметров. Достаточно SRC,JSONP,JSONPP (и их обработка на стороне сервера, а затем клиента) для того, чтобы это был JSONPP.

    Рассмотрим на примере работы с сервисом S3DB.

    Function s3db_jsonpp_call(src, next_eval) { var call = "call_" + Math .random () .toString () .replace (/\./g , "" ) ; var headID = document.getElementsByTagName ("head" ) [ 0 ] ; var script = document.createElement ("script" ) ; script.id = call; script.type = "text/javascript" ; // using padded, parameterized json src = src+ "&format=json&jsonp=s3db_jsonpp&jsonpp=" + next_eval+ "&onload=remove_element_by_id("" + script.id + "")" ; script.src = src; headID.appendChild (script) ; // retrieve answer } function s3db_jsonpp(ans, jsonpp) { eval(jsonpp) ; return ans; } function remove_element_by_id(id) { var e = document.getElementById (id) ; e.parentNode .removeChild (e) ; return false ; }

    В примере функция s3db_jsonpp_call() создаёт в DOM в части head элемент script, src которого соответствует вызову JSONPP.

    После получения ответа от сервера будет вызвана s3db_jsonpp() - она передана в параметрах вызова, как это должно быть по правилам JSONP.

    Внутри s3db_jsonpp() сработает eval(jsonpp) и произойдёт возврат значения ans.

    Вызов eval(onload) приводит к выполнению remove_element_by_id() с id созданного скрипта в head и в итоге к его удалению, ведь он уже всё равно не будет использоваться поскольку id в примере было сгенерировано случайным образом в самом начале функции s3db_jsonpp_call(). Этот вызов в ответе сервера.

    Ссылки на объекты

    Стандарт JSON не поддерживает ссылки на объекты, однако, Dojo Toolkit демонстрирует, как при помощи дополнительных соглашений можно обеспечить поддержку таких ссылок средствами стандартного JSON. В частности, модуль dojox.json.ref предоставляет поддержку нескольких форм ссылок, включая круговые, множественные, междокументные и «ленивые » ссылки .

    См. также Примечания
  • YAML Ain’t Markup Language (YAML™) Version 1.2 (англ.) . - Working Draft 2008-05-11.(недоступная ссылка - история ) Проверено 24 сентября 2009.
  • . RedHanded (07 апреля 2005). Проверено 25 сентября 2012. .
  • Json.Com JSON Schema Proposal (англ.) .(недоступная ссылка - история )
  • RFC 4627
  • JSON: Обезжиренная альтернатива XML (англ.) . Архивировано
  • json2.js (англ.) . Архивировано из первоисточника 12 февраля 2012. Проверено 24 сентября 2009.
  • Использование встроенного JSON (англ.) .
  • Встроенный JSON в IE8 (англ.) . Архивировано из первоисточника 12 февраля 2012.
  • Web спецификации, поддерживаемые в Opera Presto 2.5 (англ.) (March 10, 2010). Архивировано из первоисточника 12 февраля 2012. Проверено 29 марта 2010.
  • Реализация ES 3.1 объекта JSON (англ.) .
  • Ticket #4429lang=en . Архивировано из первоисточника 12 февраля 2012.
  • Ticket #4429 (May 22, 2009). Архивировано из первоисточника 12 февраля 2012. Проверено 3 июля 2009.
  • Ticket #8111lang=en . Архивировано из первоисточника 12 февраля 2012.
  • MooTools Core & More 1.3.1 . Архивировано из первоисточника 12 февраля 2012.
  • YUI 2: JSON utility (September 1, 2009). Архивировано из первоисточника 12 февраля 2012. Проверено 22 октября 2009.
  • Learn JSON (April 7, 2010). Архивировано из первоисточника 12 февраля 2012. Проверено 7 апреля 2010.
  • Джереми Гроссмэн Продвинутые техники атак на веб-приложения, использующие GMail (англ.) . WhiteHat Security. Архивировано из первоисточника 12 февраля 2012. Проверено 23 сентября 2009.
  • from __future__ import * » Remote JSON - JSONP . Bob.pythonmac.org. Архивировано из первоисточника 12 февраля 2012. Проверено 8 сентября 2008.
  • Almeida, Jonas (June 11, 2008). «JSON, JSONP, JSONPP? » (S3DB). Проверено 2009-04-26.
  • RIAspot JSON P for Cross Site XHR .(недоступная ссылка - история )
  • JSON referencing in Dojo . Архивировано из первоисточника 12 февраля 2012.
  • Ссылки
    • Официальная домашняя страница формата на русском языке
    • json.js , json2.js - библиотека, разработанная Дугласом Крокфордом, для работы с данными JSON в JavaScript. Расширяет объект Object методом toJSONString, который затем присутствует в любом объекте, и осуществляет его преобразование в строку формата JSON.
    • json-rpc.org (англ.)
    Языки разметки документов Офисных документов

    JSON или JavaScript Object Notation - это формат, реализующий неструктурированное текстовое представление структурированных данных, основанное на принципе пар ключ-значение и упорядоченных списках. Хотя JSON начал свое распространение с JavaScript, он поддерживается в большинстве языков, либо изначально, либо с помощью специальных библиотек. Обычно Json используется для обмена информацией между веб-клиентами и веб-сервером.

    За последние 15 лет JSON стал формальным стандартом обмена данными и используется практически везде в интернете. Сегодня он используется практически всеми веб-серверами. К такой популярности привело еще и то, что многие базы данных поддерживали JSON. Современные реляционные базы данных, такие как PostgreSQL и MySQL теперь поддерживают хранение и экспорт данных в JSON. Базы данных, такие как MongoDB и Neo4j также поддерживают JSON, хотя MongoDB использует слегка модифицированную версию JSON. В этой статье мы рассмотрим что такое JSON, его преимущества над XML, его недостатки, а также когда его лучше использовать.

    Чтобы понять зачем нужен формат JSON и как он работает не обойтись без практики. Сначала давайте рассмотрим такой пример:

    {
    “firstName”: “Jonathan”,
    “lastName”: “Freeman”,
    “loginCount”: 4,
    “isWriter”: true,
    “worksWith”: [“Spantree Technology Group”, “InfoWorld”],
    “pets”: [
    {
    “name”: “Lilly”,
    “type”: “Raccoon”
    }
    ]
    }

    В этой структуре мы четко определили некоторые атрибуты человека. Сначала мы определили имя, фамилию, количество авторизаций в системе, является ли этот человек писателем, список компаний, с которыми он работает и список домашних животных. Такая или похожая структура может быть передана с сервера в веб-браузер или мобильное приложение, которое уже может делать все что нужно с этими данными, например, отобразить их или сохранить.

    JSON - это общий формат данных с минимальным количеством типов значений - строки, числа, булевы значения (единица или ноль), списки, объекты и нуль. Несмотря на то, что JSON является подмножеством JavaScript, такие типы данных есть в большинстве популярных языков программирования что делает JSON хорошим кандидатом для передачи данных между программами, написанными на разных языках.

    Почему вам следует использовать JSON?

    Чтобы понять полезность и важность JSON нам нужно немного разобраться в истории интерактивности в интернет. В начале 2000 годов интерактивность работы веб-сайтов начала меняться. В то время браузер служил только для отображения информации, а всю работу по подготовке контента к отображению выполнял веб-сервер. Когда пользователь нажимал кнопку в браузере, запрос отправлялся на сервер, где собиралась и отправлялась страница HTML, готовая для отображения. Такой механизм был медленным и неэффективным. Это требовало, чтобы браузер повторно перерисовывал все на странице, даже если изменилась небольшая часть данных.

    В то время передача тарификация выполнялась за количество переданных данных, поэтому разработчики понимали, что перезагрузка целой страницы обходится очень дорого и рассматривали новые технологии для улучшения пользовательского интерфейса. Тогда возможность создания веб-запросов в фоновом режиме, которая была добавлена в Internet Explorer 5 оказалась довольно жизнеспособным подходом к поэтапной загрузке данных для отображения. Вместо перезагрузки страницы, нажатие на кнопку просто выполнит веб-запрос, который будет работать в фоновом режиме. Содержимое будет обновлено, как только загрузится. Им можно управлять с помощью JavaScript, универсального языка программирования для браузеров.

    Изначально данные передавались в формате XML, но он был сложным для его использования в JavaScript. В JavaScript уже были объекты, которые использовались для представления данных в языке, поэтому Дуглас Крокфорд взял синтаксис объектов JS и использовал его в качестве спецификации нового формата обмена данными, который назывался JSON. Этот формат было намного проще читать и разбирать в браузере на JavaScript. Вскоре разработчики начали использовать JSON вместо XML.

    Сейчас быстрый обмен данными JSON является стандартом де-факто для передачи данных между сервером и клиентом, мобильными приложениями и даже внутренними системными службами.

    JSON против XML

    Как я говорил выше, основной альтернативой JSON был и является XML. Однако XML становится все менее распространенным в новых системах. И очень легко понять почему. Ниже приведен пример записи данных, которые вы видели выше в Json через XML:


    Jonathan
    Freeman
    4
    true

    Spantree Technology Group
    InfoWorld

    Lilly
    Raccoon


    В дополнение к избыточности кода, по сути запись данных заняла в два раза больше места, XML еще вводит некоторую двусмысленность при анализе структуры данных. Преобразование XML в объект JavaScript может занять от десятков до сотен строк кода и требует тонкой настройки для каждого анализируемого объекта. Преобразование JSON в объект JavaScript выполняется в одну строчку и не требует каких-либо предварительных знаний об анализируемом объекте.

    Ограничения JSON

    Хотя JSON относительно сжатый и гибкий формат данных, с которым легко работать на многих языках программирования, у него есть некоторые недостатки. Вот некоторые ограничения:

    • Нет структуры. С одной стороны, это означает, что у вас есть полная гибкость для представления данных любым способом. С другой, вы можете легко хранить неструктурированные данные.
    • Только один тип чисел. поддерживается формат с плавающей запятой и двойной точностью IEEE-754. Это довольно много, но вы не можете использовать то многообразие числовых типов, что есть в других языках.
    • Нет типа даты. разработчики должны использовать строковые представления дат, что может вызвать несоответствие форматирования. Или же использовать в качестве даты количество миллисекунд, прошедших с начала эпохи Unix (1 января 1970).
    • Нет комментариев - вы не сможете делать аннотации для полей, которые требуют этого прямо в коде.
    • Подробность - хотя JSON менее подробный, чем XML, это не самый сжатый формат обмена данными. Для высокопроизводительных или специализированных служб вы захотите использовать более эффективные форматы.
    Когда следует использовать JSON?

    Если вы разрабатываете программное обеспечение, которое взаимодействует с браузером или нативным мобильным приложением, вам лучше использовать JSON. Использование XML считается устаревшим. Для связи между серверами JSON может быть не очень эффективным и лучше использовать инфраструктуру сериализации, похожую на Apache Avro или Apache Thrift. Даже здесь JSON - это не плохой выбор, и он может давать все что вам нужно. Но нет точного ответа что выбрать.

    Если вы используете базы данных MySQL, ваша программа будет в большой степени зависеть от того, что делается в базе данных. В реляционных базах данных, которые поддерживают JSON считается хорошим тоном использовать его как можно меньше. Реляционные базы данных были разработаны для данных определенной схемы. Хотя большинство из них сейчас поддерживает формат данных JSON, производительность работы с ним будет значительно ниже.

    Выводы

    JSON - это формат данных, нацеленный в первую очередь на отправку данных между веб-серверами и браузерами или мобильными приложениями. Формат имеет простой дизайн и гибкость, его легко читать и понимать, а также легко работать с такими данными в большинстве языков программирования. Отсутствие строгой схемы обеспечивает гибкость формата, но такая гибкость иногда затрудняет чтение и понимание данных.

    Возможно, вам придется трудно при работе с JSON в строго типизированных языках, таких как Scala или Elm, но широкое распространение формата предполагает, что есть утилиты и библиотеки, которые помогут даже при решении сложных задач. Теперь вы знаете что такое json и как его использовать.




    Close