JavaScript – формат JSON и примеры работы с ним

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. Предназначен JSON, также как и некоторые другие форматы такие как XML и YAML, для обмена данными.

Несмотря на своё название, JSON можно использовать не только в JavaScript, но и в любом другом языке программирования.

JSON по сравнению с другими форматами также обладает достаточно весомым преимуществом. Он в отличие от них является более компактным, а это очень важно при обмене данными в сети Интернет. Кроме этого, JSON более прост в использовании, его намного проще читать и писать.

При веб-разработке JSON очень часто применяется в качестве формата для передачи информации от веб-сервера клиенту (веб-браузеру) при AJAX запросе.

Как выглядит этот процесс? Его можно представить в виде двух шагов. На первом шаге, сервер, по запросу пришедшему ему от клиента, сначала формирует некоторый набор данных в удобном формате, который затем можно было бы очень просто упаковать в строку JSON. Завершается работа на сервере отправкой JSON данных в качестве результата клиенту. На втором шаге, клиент получает в качестве ответа от сервера строку JSON и распаковывает её, т.е. переводит в JavaScript объект. После этого на клиенте выполняются дальнейшие с ними действия, например, выводятся на страницу.

Это один из примеров использования формата JSON. Но его применение не ограничивается только этим сценарием, их очень много и не только в веб.

В JSON, в отличие от XML и YAML, данные организованы также как в объекте JavaScript. Но JSON – это не объект, а строка. При этом не любой объект JavaScript может быть переведён один к одному в JSON. Например, если у объекта есть методы, то они при преобразовании в строку JSON будут проигнорированы и не включены в неё.

Структура формата JSON

Структура строки JSON практически ничем не отличается от записи JavaScript объекта.

Она состоит из набора пар ключ-значения. В этой паре ключ отделяется от значения с помощью знака двоеточия (:), а одна пара от другой - с помощью запятой (,). При этом ключ в JSON, в отличие от объекта обязательно должен быть заключен в двойные кавычки. Это первое отличие JSON от JavaScript объекта. В объекте ключ (имя свойства) не обязательно следует заключать в двойные кавычки.

Например:

// строка JSON
var jsonPerson = '{"name":"Иван","age":25}';

// объект JavaScript
var person = {
  name: "Иван",
  age: 25
};

Чтобы не усложнять доступ к данным, при задании ключам имён лучше придерживаться тех же правил, что и при именовании переменных.

Второе отличие заключается в том, что значение ключа в JSON можно задать только в одном из следующих форматов: string (строкой), number (числом), object (объектом), array (массивом), boolean (логическим значением true или false) или null (специальным значением JavaScript). Например, значение ключа в JSON не может быть функцией или датой (объектом типа Date).

// объект JavaScript
var person = {
  name: "Иван",
  birthDay: new Date(Date.UTC(1985, 03, 05)),
  getAge: function () {
    var ageDate = new Date(Date.now() - this.birthDay.getTime());
    return Math.abs(ageDate.getUTCFullYear() - 1970);
  }
};

// строка JSON
var jsonPerson = '{"name":"Иван","birthDay":"1985-04-05T00:00:00.000Z"}';

Пример JSON строки, состоящей из различных типов данных:

{
  "name": "Иван",
  "age": 37,
  "mother": {
    "name": "Ольга",
    "age": 58
  },
  "children": [
    "Маша",
    "Игорь",
    "Таня"
  ],
  "married": true,
  "dog": null
}

В ней ключ «name» имеет в качестве значения строку, «age» - число, «mother» - объект, состоящий из «name» и «age», «children» - массив, «married» - логический тип, «dog» - null.

При этом стоит обратить внимание на то, что JSON не допускает использование внутри своей структуры комментариев.

Работа с JSON в JavaScript

Как было уже отмечено выше, JSON – это строка.

// переменная personData, содержит в качестве значения строку в формате JSON
var personData = '{"name":"Иван","age":37,"mother":{"name":"Ольга","age":58},"children":["Маша","Игорь","Таня"],"married": true,"dog":null}';

Работа с JSON в JavaScript обычно осуществляется в двух направлениях:

• перевод строки JSON в объект (данный процесс ещё называют парсингом);
• конвертирование объекта в строку JSON (другими словами действие обратное парсингу).

Парсинг JSON

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

Пример использования eval для парсинга JSON:

var person = eval('('+personData+')');

Метод eval не рекомендуется использовать так как он не безопасен. Так если кто-то сможет добавить скрипт в строку JSON, то он выполнится.

В JavaScript для парсинга строки в JSON рекомендуется использовать метод JSON.parse. Он такой уязвимости не имеет.

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:

1. При передаче некоторых данных размер JSON будет значительно меньше, чем размер XML.
2. JSON имеет более удобные методы конвертации в структуры данных JavaScript, чем XML.
3. JSON более просто создавать, чем XML.

Работа с данными JSON после парсинга

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[key]
    console.log("Ключ = " + key);
    console.log("Значение = " + person[key]);
  } // 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<=person.children.length-1; i++) {
 // if (person.children[i].hasOwnProperty(key)) {
    //i = индекс
    //значение = person.children[i]
    console.log("Элемент [ "+ i +" ] = " + person.children[i]);
 // }