JSON-Typen, -Funktionen und -Verwendungen mit Beispielen

JSON (JavaScript Object Notation) ist als ein Dateiformat definiert, das in der objektorientierten Programmierung verwendet wird und menschenlesbare Sprache, Texte und Syntax verwendet, um Datenobjekte zwischen Anwendungen zu speichern und zu kommunizieren. In diesem Artikel werden anhand von Beispielen erläutert, wie JSON funktioniert, welche Schlüsseltypen von JSON-Daten es gibt und welche Funktionen es hat.

JSON (JavaScript Object Notation) ist ein Dateiformat, das in der objektorientierten Programmierung verwendet wird und menschenlesbare Sprache, Text und Syntax verwendet, um Datenobjekte zwischen Anwendungen zu speichern und zu kommunizieren.

Ein typisches JSON-Codierungs-Dashboard | QuelleÖffnet ein neues Fenster

Programmiersprachen sind Regeln, die normale, vom Menschen verständliche Zeichen oder Grafiken in ein Format umwandeln, das Computer verstehen können. Programmiersprachen wandeln Zeichenfolgen in Maschinencode um, der Anweisungen enthält, die der Computer ausführen soll. Programmiersprachen wurden Ende des 17. Jahrhunderts erfunden und haben sich seitdem weiterentwickelt. Derzeit haben wir sowohl Programmiersprachen als auch „Zwischensprachen“, Schreibformen, die uns helfen, zwischen Programmiersprache und normalem Text zu navigieren. Ein hervorragendes Beispiel für eine solche Sprache ist JSON.

JSON oder JavaScript Object Notation ist ein standardmäßiges textbasiertes Format, das aus der JavaScript-Objektsyntax entwickelt wurde und zur Darstellung strukturierter Daten verwendet wird. JSON, ausgesprochen als „Jason“, ist ein offenes Standardformat zum Erstellen und Speichern von Dateien oder zum Austauschen von Daten, das verständlichen und für Menschen lesbaren Text verwendet, der aus Attributen und serialisierbaren Werten besteht.

JSON ist ein Datenformat, das von keiner Sprache abhängig ist. Es handelt sich um ein Datenformat, das von mehreren modernen Programmiersprachen verwendet wird. JSON wird im elektronischen Datenaustausch verwendet, beispielsweise bei der Übertragung von Daten in Webanwendungen. Websites bestehen aus Webseiten. Diese Webseiten zeigen vorab auf einem Server gespeicherte Informationen an und interagieren mit dem Server über Datenformate wie JSON.

Um die JavaScript-Objektnotation zu verstehen, müssen Sie über grundlegende Kenntnisse der Computerprogrammierung Hyper Text Markup Language verfügen und mit JavaScript und den Grundlagen von CSS vertraut sein. Obwohl es nach dem JavaScript-Objektsyntaxformat entwickelt wurde und viele Gemeinsamkeiten aufweist (da beide Elemente der objektorientierten Programmierung oder OOP sind), bleibt es ein unabhängiges Datenformat von der oben genannten Syntax. Mittlerweile können verschiedene Programmiersprachen JSON-Codes lesen und generieren.

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JSON wurde aufgrund der Notwendigkeit eines zustandslosen Echtzeitprotokolls für die Server-zu-Browser-Kommunikation entwickelt, das ohne Verwendung von Browser-Plugins implementiert werden konnte. Diese Browser-Plugins wie Flash oder Java-Applets waren in den frühen 2000er Jahren weit verbreitet.

JSON war kein Ein-Personen-Projekt. Es entstand aufgrund mehrfacher verwirrender und individueller Bemühungen vieler Menschen, die es später zusammenschlossen und als neue Erfindung erkannten. Der JSON-Erkennungsprozess fand statt, als Menschen unabhängig voneinander erkannten, dass die Verwendung des JavaScript-Objektsyntaxformats eine ideale Möglichkeit war, Daten über ein Netzwerk oder von einem Netzwerk an ein anderes zu senden.

Nichtsdestotrotz erlangte JSON durch einen Mann, Douglas Crockford, der bei Atari angestellt war und den Namen „JSON“ prägte, Popularität. In seinen eigenen Worten entschuldigt er sich von der Bezeichnung als JSON-Erfinder und sagt, dass er JSON eher „entdeckt“ als „erfunden“ habe.

Douglas Crockford schrieb jemand anderem zu, dass er der erste war, der JSON verwendete; Obwohl es sich damals noch um eine namenlose Technik handelte, taten Programmierer das, was sie am besten konnten, auf die einfachste Art und Weise. Dennoch war er maßgeblich an der Bekanntmachung von JSON beteiligt, indem er die Menschen über diese neue Technik informierte und 2002 den Domainnamen json.org registrierte.

Im Jahr 2005 machte die Entwicklung der Informations- und Kommunikationstechnologie bei Hardware und Software weitere Fortschritte. Bei den neu entwickelten Webseiten wurde erkannt, dass JSON perfekt für den nahtlosen Datenaustausch geeignet ist.

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Die Syntax des JSON-Formats ist nahezu identisch mit dem Code für JavaScript-Objekte. Diese Ähnlichkeit erleichtert die Konvertierung von in JavaScript geschriebenen Programmen in ein JSON-Datenformat. Obwohl JSON von der JavaScript-Objektnotationssyntax abgeleitet ist, handelt es sich bei JSON um eine reine Textteilmenge der JavaScript-Syntax.

In JSON werden Daten in durch Komma getrennten Name/Wert-Paaren dargestellt. Die geschweifte Klammer enthält das Objekt und wird durch einen Doppelpunkt vom Namen getrennt. Eckige Klammern enthalten Arrays und ein Komma trennt das Array von Werten.

Hier ist ein Beispiel:

„Film“: [

{

„Saison“: „01“,

"Sprache Englisch",

„episode“: „zweite“,

„Regisseur“: „Robert Anderson“

}

]

JSON basiert auf zwei Strukturen:

JSON ist auf der ganzen Welt weit verbreitet und dies spiegelt wider, wie wichtig es in der heutigen Welt geworden ist. Aufgrund seiner Benutzerfreundlichkeit und Einfachheit erfreute es sich großer Beliebtheit. Das JSON-Datenformat ersetzte XML, das formal verwendet wurde, aber aufgrund mehrerer Änderungen sehr umfangreich und schwer zu erlernen war. Andererseits macht JSON die Datenübertragung zu einem Kinderspiel. Die Syntax ist einfach zu erlernen, leichtgewichtig und mit menschlichen und maschinellen Sprachen kompatibel.

Zu den häufigsten Verwendungszwecken von JSON gehören:

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JavaScript Object Notation ist derzeit ein weit verbreitetes Datenformat für jeglichen Datenaustausch im World Wide Web. Dieses Datenformat ist mit sieben verschiedenen Datentypen leicht zu verstehen. Sie sind;

Lassen Sie uns nun jeden dieser JSON-Datentypen genauer untersuchen:

Eine Zahl in JSON ist ein Datentyp, der in JSON zur Darstellung von Zahlen im Basis-10-Zählsystem verwendet wird. Eine Zahl repräsentiert ganze Zahlen, negative ganze Zahlen, einfache Gleitkommazahlen und Exponentialschreibweisen.

Allerdings können Zahlen im JSON-Format nicht als Zeichenfolgen dargestellt werden; Es wird nur die Basis 10 (dezimal) verwendet, wodurch das Oktal- oder Hexadezimalsystem von JSON überflüssig wird. Infinity und NaN werden ebenfalls nicht verwendet.

Ein Beispiel für diesen JSON-Datentyp ist { „length“: 150,35 }.

Eine Zeichenfolge ist eine Folge von null oder mehr Unicode-Zeichen mit doppeltem Abstand, die unter Berücksichtigung bestimmter Regeln geschrieben wurden. Zeichenfolgen werden in JSON immer mit doppelten Anführungszeichen („“) geschrieben, ähnlich wie in der Programmiersprache C. In einfache Anführungszeichen ('') eingeschlossene Zeichenfolgen werden ungültig. Sie können auch Zeichen mit Backslash-Escapezeichen wie Schrägstrich (\/), Schrägstrich (\\), Rücktaste (\b), Zeilenumbruch (\n), Wagenrücklauf (\r), horizontales Tabulatorzeichen (\t) usw. einschließen. Ein Zeichen ist eine Zeichenfolge mit nur einem einzelnen Element.

Ein Beispiel für diese Art von JSON-Daten ist { „name“: „Jade“ } oder { „city“: „Accra\/Ghana“ }.

Boolean ist ein Datentyp in der JavaScript-Objektnotation, der als eine von nur zwei Optionen existieren kann. Boolesche Werte können nur wahr oder falsch sein. Bei Verwendung des booleschen Datentyps werden keine Anführungszeichen verwendet. Beispiele für boolesche Datentypen sind { „transparency“ : false } und { „green“ : true }.

Ein Array ist eine geordnete Menge von Werten, die in eckige Klammern eingeschlossen sind, bestehend aus der linken eckigen Klammer ([ ) und der rechten eckigen Klammer ( ] ). Ein Array besteht aus durch Komma (,) getrennten Werten. Arrays bestehen aus verwandten Werten, also Elementen unter einer Sammelgruppe. Ein Array sollte verwendet werden, wenn die Schlüsselnamen aus aufeinanderfolgenden Ganzzahlen bestehen. Sie können die Indizierung in Arrays entweder bei 0 oder 1 beginnen.

Ein Beispiel für diese Art von JSON-Daten ist: { „colors“ : [„red“, „orange“, „gelb“, „blue“] } oder { „serialnumbers“ : [„302“, „303“ „305 " "306" "307"] }

Ein Objekt ist ein Datentyp in der JavaScript-Objektnotation, der aus ungeordneten oder unstrukturierten Datensätzen besteht, die als Name/Wert-Paare dargestellt und zwischen einem Paar geschweifter Klammern (linke und rechte geschweifte Klammer {} ) platziert werden.

Ein Objekt kann eine beliebige Anzahl von Name/Wert-Paaren enthalten, die von null oder mehr reichen. Die Schlüssel müssen vom Datentyp „Strings“ sein und sollten eindeutig sein. Wenn es mehr als ein Name/Wert-Paar gibt, folgt auf den Namen ein Doppelpunkt und dann werden die Schlüssel/Wert-Paare durch ein Komma (,) getrennt.

Ein Beispiel für diese Art von JSON-Daten ist:

{

„teilnehmer“: { „name“: „rose“, „alter“: „17“, „status“: „disqualifiziert“ }

}

Leerzeichen sind einfach Leerzeichen, die einem Code hinzugefügt werden, um ihn für Menschen leichter lesbar und verständlich zu machen. Leerzeichen haben keinen Einfluss auf den Code oder das JSON-Datenformat als Ganzes. Es kann auf das Nötigste reduziert werden, ohne dass die Daten beschädigt werden. Leerzeichen können ein einzelnes oder mehrere Leerzeichen, ein Horta-Tab, eine neue Zeile oder ein Wagenrücklauf sein.

Ein Beispiel für diese Art von JSON-Daten ist { „name“ : „Praise Johnson“ } (Leerzeichen werden verwendet) oder { „name“ : „PraiseJohnson“ } (Leerzeichen werden nicht verwendet).

Technisch gesehen ist null kein Datenwerttyp. Es wird jedoch in der JavaScript-Objektnotation als besonderer Wert klassifiziert. Null beschreibt die Abwesenheit von Wert; Das heißt, wenn einem Schlüssel kein Wert zugewiesen ist, wird er als null beschrieben. Bei Verwendung des Nulltitels ist die Verwendung von Anführungszeichen nicht erforderlich. Ein Beispiel für diese Art von JSON-Daten ist:

{

„freundlich“: wahr

„empfänglich“: wahr

„intelligent“: null

}

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Funktionen in der Programmierung beziehen sich auf strukturierte Codeblöcke, mit denen bestimmte Vorgänge immer wieder ausgeführt werden. Funktionen werden als Standardoperation erstellt und bedeuten für eine bestimmte Programmiersprache dasselbe. Funktionen sorgen für eine bessere Modularität von Anwendungen und erleichtern die Wiederverwendung von Codes. Obwohl das Konzept dasselbe bleibt, können verschiedene Sprachen diese eindeutigen Codes als Methoden, Unterroutinen oder Prozeduren bezeichnen. Einige Funktionen sind in die Programmiersprache integriert, während ein Programmierer andere schreiben kann.

Ebenso verfügt die JavaScript-Objektnotation über Funktionen und geordnete Operationssätze, mit denen man im JSON-Format geschriebene Daten lesen, ändern, erstellen oder formatieren kann. JSON-Funktionen helfen dabei, einen Datensatz abzurufen oder zu extrahieren und die Daten zu bearbeiten. JSON verfügt über verschiedene Funktionskategorien, die für bestimmte Software am besten geeignet sind. Drei Beispiele für JSON-Funktionen sind die von IBM, Google Big Query und Amazon AWS.

IBM gehört zu den bedeutendsten Unternehmen der Welt, wenn es um Informationsunternehmen geht. IBM verwendet JSON, um Daten zu bearbeiten, die als Anfragen und Antworten an und von IBM Cloudant gesendet werden. JSON-Objekte werden verwendet, um verschiedene Strukturen in der IBM Cloudant-Datenbank darzustellen. JSON wird in IBM verwendet und lässt sich in das in IBM Cloudant verwendete JavaScript integrieren.

Beispiele für JSON-Funktionen für IBM sind:

Diese Funktion prüft, ob das folgende Zeichen außer Leerzeichen eine schließende Klammer (]) ist, die das Zeilenende anzeigt.

Es prüft, ob das nächste Zeichen (ohne Berücksichtigung von Leerzeichen) in einem JSON-Text eine öffnende Klammer ([) ist.

Diese Funktion prüft, ob das nächste Zeichen in einem JSON-Text ohne Berücksichtigung von Leerzeichen ein Komma ( , ) ist.

Dadurch wird überprüft, ob das nächste Zeichen (ohne Leerzeichen) in einem JSON-Text eine schließende geschweifte Klammer ( } ) ist.

Es prüft, ob das nächste Zeichen in einem JSON-Text ohne Berücksichtigung von Leerzeichen eine öffnende geschweifte Klammer ({) ist.

Diese Funktion kann einen Wert aus einem JSON-Text lesen.

Dadurch wird überprüft, ob das nächste Zeichen (ohne Berücksichtigung von Leerzeichen) in einem JSON-Text ein Doppelpunkt ( : ) ist.

Diese Funktion fügt dem JSON-Text ein Komma hinzu.

Die Funktion fügt dem JSON-Text eine schließende Klammer } hinzu.

Diese Funktion fügt dem JSON-Text eine öffnende Klammer { hinzu.

BigQuery von Google ist eine Datenspeicherstruktur, mit der Sie Ihre Daten verwalten, analysieren und Erkenntnisse daraus gewinnen können. Da die Architektur serverlos ist, können Unternehmen sie nutzen, ohne sich Gedanken über die Infrastruktur machen zu müssen. JSON ist ein in BigQuery weit verbreitetes Datenformat. JSON kann zum Speichern halbstrukturierter Daten, also Big Data, in BigQuery verwendet werden.

Dies wird dadurch ermöglicht, dass BigQuery mithilfe des Datentyps dazu gebracht wird, halbstrukturierte Daten aufzunehmen, ohne ein Schema für die Daten bereitzustellen. Da BigQuery JSON-Felder verarbeiten kann, können Sie die Daten anschließend formatieren und abfragen. Zu den JSON-Funktionen in BigQuery gehören:

Diese Funktion extrahiert einen einzelnen JSON-Wert, beispielsweise ein Objekt oder Array. Außerdem wird ein JSON-Skalarwert extrahiert, beispielsweise eine Zahl, eine Zeichenfolge oder ein boolescher Wert.

Es extrahiert einen Skalarwert, der eine Zahl, eine Zeichenfolge oder ein boolescher Wert sein kann. JSON_VALUE entfernt außerdem die äußersten Anführungszeichen und entfernt die Escapezeichen für die Werte. Wenn ein nichtskalarer Wert ausgewählt wird, wird ein SQL-NULL zurückgegeben.

Die Funktion extrahiert ein Array von JSON-Werten, beispielsweise Arrays oder Objekte, sowie JSON-Skalarwerte, beispielsweise Zeichenfolgen, Zahlen und boolesche Werte. Es führt einen ähnlichen Vorgang wie JSON_QUERY aus, jedoch für mehrere Werte.

Es extrahiert ein Array von Skalarwerten. Wenn das ausgewählte Element kein Array ist oder ein Array ist, das nicht nur Skalarwerte enthält, gibt diese Funktion einen SQL-NULL-Wert zurück.

Amazon Web Services (AWS) ist ein Cloud-Computing-Dienst, der es Ihnen ermöglicht, Ihre Websites, Anwendungen, Datenbanken usw. in einer kostengünstigen und skalierbaren Umgebung zu erstellen und zu hosten. AWS verwendet JSON, um Daten zu senden, Anfragen zu stellen und Daten von Serviceobjekten zu empfangen. JSON wird in AWS häufig verwendet, um automatisierte Konfigurationen vorzunehmen. JSON-Dateien verwenden eine ähnliche Struktur wie Tags, die in AWS zum Gruppieren von Objekten verwendet werden. Zu den in Amazon AWS verwendeten JSON-Funktionen gehören:

Dies ist eine Funktion, die einen JSON-String in AWS validiert. Es gibt den booleschen Wert „true“ (t) für korrekt gebildete Zeichenfolgen oder den Wert „false“ (f) für falsch gebildete Zeichenfolgen zurück.

Diese Funktion gibt die Anzahl der im äußeren Array eines JSON-Strings gefundenen Elemente zurück, also die beschriebene Länge.

Die JSON-AWS-Funktion gibt ein JSON-Array-Element im äußersten Array einer JSON-Zeichenfolge zurück und verwendet dazu einen nullbasierten Index.

Diese Funktion nimmt JSON-Daten und wandelt sie in die SUPER-Darstellung um.

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JSON ist ein Datenformat, das alle Entwickler lernen sollten. Glücklicherweise ist es einfach zu erlernen und zu verstehen, da mehrere Lernbeispiele als Lernmaterialien zur Verfügung stehen. Einige anschauliche Beispiele werden im Folgenden näher erläutert.

Das {} (geschweifte Klammern) stellt das JSON-Objekt dar.

A.

{

"Mitarbeiter": {

„Name“: „Maryanne“,

„Gehalt“: 35000,

„verheiratet“: falsch

}

}

B. {"lastName": "Brown", "firstName": "Smith"}

Arrays sind eine Reihe von Objekten oder Variablen, die in eckige Klammern eingeschlossen sind.

A. [ „rosa“, „weiß“, „braun“]

B.

[

{ "name": "Geschenk", "alter": 37 },

{ "name": "Stone", "age": 51 }.

{ „name“: „Bryce“, „age“: 29 }

]

Die Datengruppierung in JSON erfolgt mithilfe verschachtelter Strukturen. Ein Beispiel sind die unten beschriebenen Bild- und Miniaturbildeigenschaften.

A.

{

„id“: „0009“,

„Typ“: „Donut“,

"name": "Kuchen",

"Bild":

{

„url“: „images/0009.jpg“,

„Breite“: 300,

„Höhe“: 300

},

"Miniaturansicht":

{

„url“: „images/thumbnails/0009.jpg“,

"Breite":42,

„Höhe“: 42

}

}

Manchmal können Sie die Strukturen reduzieren, um sie als Spalten im Datensatz verfügbar zu machen, was oft wünschenswerter ist. Dies erfolgt mithilfe der Konstruktoroption „subPaths“, um den JSON-Datensatz anzuweisen, die verschachtelten Strukturen hinzuzufügen, wenn er das JSON-Objekt der obersten Ebene oder die ausgewählten Daten reduziert.

JSON-Schemas werden in verschiedenen Geschäftsszenarien verwendet, um Eingaben zu validieren und zu überprüfen, ob datentragende Nachrichten korrekt konstruiert sind. Das Unternehmen im folgenden Beispiel versucht sicherzustellen, dass nur korrekt formulierte Bestellungen zur Verarbeitung in das System eingegeben werden, und zwar mithilfe der Eingabevalidierung. Das verwendete JSON-Schema ist:

{

„Typ“: „Objekt“,

"Eigenschaften": {

„name“: { „type“: „string“ },

„sku“: { „type“: „string“ },

„price“: { „type“: „number“, „minimum“: 0 },

"ausliefern": {

„Typ“: „Objekt“,

"Eigenschaften": {

„name“: { „type“: „string“ },

„address“: { „type“: „string“ },

„city“: { „type“: „string“ },

„state“: { „type“: „string“ },

„zip“: { „type“: „string“ }

}

},

"Gesetzesentwurf für": {

„Typ“: „Objekt“,

"Eigenschaften": {

„name“: { „type“: „string“ },

„address“: { „type“: „string“ },

„city“: { „type“: „string“ },

„state“: { „type“: „string“ },

„zip“: { „type“: „string“ }

}

}

}

}

In diesem Beispiel wird JSON verwendet, um die verschiedenen Dateneigenschaften, die einer Lagereinheit (SKU) zugeordnet sind, korrekt einzugeben.

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Es gibt einen guten Grund, warum JSON für DevOps-Ingenieure eine so wichtige Fähigkeit ist. Da die Welt zunehmend hypervernetzt wird und regelmäßig Anwendungsprogrammierschnittstellen (APIs) zur Verbindung von Anwendungen verwendet werden, ist JSON ein integraler Bestandteil der Codearchitektur. Es kapselt Daten aus mehreren Quellen in einem wiederverwendbaren Paket, das Entwickler leicht verstehen können. Dies steigert die Produktivität der Softwareentwicklung und erleichtert die sprach- und plattformübergreifende Arbeit.

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Bildquelle: Shutterstock

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