JSON の型、関数、使用法と例

JSON (JavaScript Object Notation) は、人間が読める言語、テキスト、構文を使用してアプリケーション間でデータ オブジェクトを保存および通信するオブジェクト指向プログラミングで使用されるファイル形式として定義されます。 この記事では、例を使用して、JSON の仕組み、JSON データの主な種類、およびその機能について説明します。

JSON (JavaScript Object Notation) は、人間が読める言語、テキスト、構文を使用してアプリケーション間でデータ オブジェクトを保存および通信するオブジェクト指向プログラミングで使用されるファイル形式です。

典型的な JSON コーディング ダッシュボード | ソース新しいウィンドウを開く

プログラミング言語は、人間が理解できる通常の文字やグラフィックをコンピューターが理解できる形式に変換するルールです。 プログラミング言語は、文字列をコンピューターが実行する命令を含むマシンコードに変換します。 プログラミング言語は 17 世紀後半に発明され、それ以来進化してきました。 現在、プログラミング言語と、プログラミング言語と通常のテキストの間を移動するのに役立つ「中間」の記述形式の両方が存在します。 このような言語の優れた例は JSON です。

JSON または JavaScript Object Notation は、JavaScript オブジェクト構文から開発された標準のテキストベースの形式で、構造化データを表現するために使用されます。 「ジェイソン」と発音される JSON は、ファイルの作成と保存、または属性とシリアル化可能な値で構成される理解しやすく人間が読めるテキストを使用するデータ交換のためのオープン標準形式です。

JSON は言語に依存しないデータ形式です。 これは、いくつかの最新のプログラミング言語で使用されるデータ形式です。 JSON は、Web アプリケーションでのデータ送信などの電子データ交換に使用されます。 Web サイトは Web ページから構成されます。 これらの Web ページは、サーバーに事前に保存されている情報を表示し、JSON などのデータ形式を使用してサーバーと対話します。

JavaScript オブジェクト表記法を理解するには、コンピューター プログラミングのハイパー テキスト マークアップ言語の基本を理解し、JavaScript と CSS の基本に精通している必要があります。 これは JavaScript オブジェクト構文形式に従って開発され、多くの類似点を共有していますが (どちらもオブジェクト指向プログラミング (OOP) の要素であるため)、依然として上記の構文とは独立したデータ形式です。 さまざまなプログラミング言語で JSON コードを読み取り、生成できるようになりました。

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JSON は、ブラウザのプラグインを使用せずに実装できる、サーバーとブラウザ間の通信のためのステートレスなリアルタイム プロトコルの必要性から作成されました。 Flash や Java アプレットなどのブラウザ プラグインは、2000 年代初頭に広く使用されました。

JSON は 1 人で行うプロジェクトではありませんでした。 それは、多くの人々の当惑した個別の努力によって作成され、後にそれが新しい発明として知られるようになりました。 JSON 検出プロセスは、JavaScript オブジェクト構文形式を使用することが、ネットワーク上で、またはあるネットワークから別のネットワークにデータを送信する理想的な方法であると人々が独自に認識したときに発生しました。

それにもかかわらず、JSON は、Atari に勤務していた Douglas Crockford 氏が「JSON」という名前を考案したことによって人気を博しました。 彼自身の言葉では、JSON を「発明した」のではなく「発見した」と言って、JSON の発明者としてのラベルを離れることを言い訳しています。

Douglas Crockford は、JSON を初めて使用したのは他の人であると信じています。 当時は無名のテクニックでしたが、プログラマーは可能な限り簡単な方法で最善を尽くしました。 それにもかかわらず、彼はこの新しい技術について人々に伝え、2002 年にドメイン名 json.org を登録することで、JSON を宣伝する上で極めて重要な役割を果たしました。

2005年には、情報通信技術の開発がハードウェア、ソフトウェアともにさらに進展しました。 新しく開発された Web ページでは、JSON がシームレスなデータ交換に最適であることがわかりました。

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JSON 形式の構文は、JavaScript オブジェクトのコードとほぼ同じです。 この類似性により、JavaScript で書かれたプログラムを JSON データ形式に変換することが非常に簡単になります。 JSON は JavaScript オブジェクト表記構文から派生していますが、JSON は JavaScript 構文のテキストのみのサブセットです。

JSON では、データはカンマで区切られた名前と値のペアで表されます。 中括弧にはオブジェクトが含まれており、名前とコロンで区切られています。 角括弧は配列を保持し、カンマは配列と値を区切ります。

以下に例を示します。

"映画"： [

{

"シーズン": "01",

"言語": "英語",

"エピソード": "2 番目",

「監督」：「ロバート・アンダーソン」

}

】

JSON は 2 つの構造に基づいて構築されています。

JSON は世界中で広く使用されており、これは今日の世界で JSON がいかに重要になっているかを反映しています。 その使いやすさとシンプルさから非常に人気を博しました。 JSON データ形式は XML に取って代わりました。XML は正式に使用されていましたが、いくつかの変更があったため非常に重く、学習が困難でした。 一方、JSON を使用すると、データ転送が簡単になります。 構文は習得が簡単で、軽量で、人間言語や機械語と互換性があります。

JSON の最も一般的な用途は次のとおりです。

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JavaScript Object Notation は、現在、World Wide Web 上のあらゆるデータ交換に広く使用されているデータ形式です。 このデータ形式は 7 つの異なるデータ型を備えており、理解しやすいです。 彼らです;

ここで、これらの JSON データ型をそれぞれ詳しく調べてみましょう。

JSON の数値は、10 進数の数え方で数値を表すために JSON で使用されるデータ型です。 数値は、整数、負の整数、単純な浮動小数点数、および指数表記を表します。

ただし、数値は JSON 形式の文字列として表すことができません。 基数 10 (10 進数) のみが使用されるため、JSON の 8 進数または 16 進数は廃止されます。 Infinity や NaN も使用されません。

この JSON データ型の例は、{ "length": 150.35 } です。

文字列は、特定のルールを念頭に置いて書かれた、0 個以上の 2 倍のスペースで区切られた Unicode 文字のシーケンスです。 JSON の文字列は、C プログラミング言語と同様に、常に二重引用符 (" ") を使用して記述されます。 一重引用符(' ')で囲まれた文字列は無効になります。 スラッシュ (\/)、バックスラッシュ (\\)、バックスペース (\b)、改行 (\n)、キャリッジ リターン (\r)、水平タブ (\t) などのバックスラッシュでエスケープされた文字も含めることができます。要素が 1 つだけある文字列です。

このタイプの JSON データの例は、{ "name":"Jade" } または { "city":"Accra\/Ghana" } です。

ブール値は、JavaScript オブジェクト表記法のデータ型で、2 つのみのオプションのうちの 1 つとして存在できます。 ブール値は true または false のみです。 ブール データ型を使用する場合、引用符は使用されません。 ブール データ型の例は、{ "transparency" : false } および { "green" : true } です。

配列は、左角括弧 ( [ ) と右角括弧 ( ] ) で構成される角括弧のセットで囲まれた、配列された値のセットです。 配列は、カンマ (,) で区切られた値で構成されます。 配列は、関連する値、つまり集合グループ内の項目で構成されます。 キー名が連続した整数で構成されている場合は、配列を使用する必要があります。 配列のインデックス付けは 0 または 1 から開始できます。

このタイプの JSON データの例は次のとおりです: { "colors" : ["red", "orange", " yellow", "blue"] } または { "serialnumbers" : ["302", "303" "305" " "306" "307"] }

オブジェクトは、JavaScript オブジェクト表記法におけるデータ型であり、名前と値のペアとして表現され、一対の中括弧 (左右の中括弧 {} ) の間に配置される、順序付けされていない、または構造化されていないデータのセットで構成されます。

オブジェクトには、0 個以上の任意の数の名前と値のペアを含めることができます。 キーは文字列データ型であり、一意である必要があります。 名前と値のペアが複数ある場合は、名前の後にコロンが続き、キーと値のペアがカンマ (,) で区切られます。

このタイプの JSON データの例は次のとおりです。

{

"参加者" : { "名前" : "ローズ"、 "年齢" : "17"、 "ステータス" : "失格" }

}

ホワイトスペースは、人間が読みやすく理解しやすくするためにコードに追加される単なるスペースです。 空白は実際にはコードや JSON データ形式全体に影響を与えません。 データを破損することなく最小限に抑えることができます。 ホワイトスペースには、単一または複数のスペース、Horta タップ タブ、改行、またはキャリッジ リターンを使用できます。

このタイプの JSON データの例は、{ "name" : "Praise Johnson" } (空白が使用される) または { "name" : "PraiseJohnson" } (空白は使用されない) です。

技術的には、null はデータ値型ではありません。 ただし、JavaScript オブジェクト表記法では特別な値として分類されます。 Null は値が存在しないことを表します。 つまり、キーに値が割り当てられていない場合、そのキーは null として記述されます。 null タイトルを使用する場合は、引用符を使用する必要はありません。 このタイプの JSON データの例は次のとおりです。

{

「フレンドリー」 : true

"受容的" : true

「インテリジェント」 : null

}

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プログラミングにおける関数とは、特定の操作を繰り返し実行するために使用される構造化されたコード ブロックを指します。 関数は標準操作として作成され、特定のプログラミング言語では同じ意味を持ちます。 関数により、アプリケーションのモジュール性が向上し、コードの再利用が容易になります。 概念は変わりませんが、同じ異なる言語でも、これらの固有のコードをメソッド、サブルーチン、またはプロシージャと呼ぶ場合があります。 一部の関数はプログラミング言語に組み込まれていますが、プログラマーが他の関数を作成できます。

同様に、JavaScript Object Notation には、JSON 形式で書かれたデータの読み取り、変更、作成、または書式設定に使用できる関数と順序付けされた操作セットがあります。 JSON 関数は、データ セットを取得または抽出し、データを操作するのに役立ちます。 JSON には、特定のソフトウェアに最適な関数のさまざまなカテゴリがあります。 JSON 関数の例としては、IBM、Google Big Query、Amazon AWS の 3 つがあります。

IBM は、情報企業に関して世界で最も著名な企業の 1 つです。 IBM は JSON を使用して、IBM Cloudant との間で要求および応答として送信されるデータを編集します。 JSON オブジェクトは、IBM Cloudant データベース内のさまざまな構造を表すために使用されます。 JSON は IBM で使用され、IBM Cloudant で使用される JavaScript と統合されます。

IBM の JSON 関数の例は次のとおりです。

この関数は、空白以外の次の文字が行末を示す右括弧 ( ] ) であるかどうかをチェックします。

JSON テキスト内の空白を無視した次の文字が左括弧 ( [ ) であるかどうかをチェックします。

この関数は、JSON テキスト内の空白を無視した次の文字がコンマ ( , ) であるかどうかを確認します。

これは、JSON テキスト内の空白を除いた次の文字が右中括弧 ( } ) であるかどうかをチェックします。

JSON テキスト内の空白を無視した次の文字が左中括弧 ( { ) であるかどうかをチェックします。

この関数は、JSON テキストの一部から値を読み取ることができます。

これは、JSON テキスト内の空白を無視した次の文字がコロン (:) であるかどうかを検証します。

この関数は、JSON テキストにカンマを追加します。

この関数は、JSON テキストに右中括弧 } を追加します。

この関数は、JSON テキストに左中括弧 { を追加します。

Google の BigQuery は、データを管理、分析し、そこから洞察を得ることができるデータ ストレージ構造です。 サーバーレス アーキテクチャを採用しているため、組織はインフラストラクチャを気にせずに使用できます。 JSON は、BigQuery で広く使用されているデータ形式です。 JSON は、半構造化データ、つまりビッグデータを BigQuery に保存するために使用できます。

これは、データ型を使用して BigQuery をだまして、データのスキーマを提供せずに半構造化データを取り込むことで可能になります。 BigQuery は JSON フィールドを処理できるため、データをフォーマットしてクエリすることができます。 BigQuery の JSON 関数には次のものが含まれます。

この関数は、オブジェクトや配列などの単一の JSON 値を抽出します。 また、数値、文字列、ブール値などの JSON スカラー値も抽出します。

数値、文字列、またはブール値のスカラー値を抽出します。 JSON_VALUE は、最も外側の引用符を削除し、値をエスケープ解除します。 非スカラー値が選択された場合は、SQL NULL が返されます。

この関数は、配列やオブジェクトなどの JSON 値の配列と、文字列、数値、ブール値などの JSON スカラー値を抽出します。 JSON_QUERY と同様の操作を実行しますが、複数の値を対象とします。

スカラー値の配列を抽出します。 選択した項目が配列でない場合、またはスカラー値のみを含まない配列である場合、この関数は SQL NULL を返します。

アマゾン ウェブ サービス (AWS) は、安価でスケーラブルな環境で Web サイト、アプリケーションの構築とホスト、データベースの管理などを可能にするクラウド コンピューティング サービスです。 AWS は JSON を使用して、サービス オブジェクトからのデータの送信、リクエスト、およびデータの受信を行います。 JSON は、自動設定を行うために AWS でよく使用されます。 JSON ファイルは、AWS でオブジェクトをグループ化するために使用されるタグと同様の構造を使用します。 Amazon AWS で使用される JSON 関数には次のものがあります。

AWSでJSON文字列を検証する関数です。 正しく形成された文字列の場合はブール値 true (t) を返し、間違って形成された文字列の場合は false (f) を返します。

この関数は、JSON 文字列の外側の配列で見つかった要素の数、つまり長さを返します。

JSON AWS 関数は、JSON 文字列の最も外側の配列の JSON 配列要素を返します。これは、ゼロから始まるインデックスを使用して行われます。

この関数は JSON データを受け取り、それを SUPER 表現に変換します。

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JSON は、すべての開発者が学ぶべきデータ形式です。 ありがたいことに、チュートリアル資料として提供される複数の学習例により、学習と理解が簡単になります。 いくつかの明確な例を以下でさらに詳しく説明します。

{ } (中括弧) は JSON オブジェクトを表します。

ａ．

{

"従業員"： {

"名前": "マリアンヌ",

「給与」：35000、

「既婚」: false

}

}

b. {"姓":"ブラウン", "名":"スミス"}

配列は、角括弧で囲まれたオブジェクトまたは変数のセットです。

ａ． [「ピンク」、「白」、「ブラウン」]

b.

[

{ "名前": "ギフト"、"年齢": 37 },

{ "名前": "ストーン"、"年齢": 51 }。

{ "名前": "ブライス"、"年齢": 29 }

】

JSON でのデータのグループ化は、ネストされた構造を使用して行われます。 例としては、以下で説明する画像とサムネイルのプロパティがあります。

ａ．

{

"id": "0009",

"タイプ": "ドーナツ",

"名前": "ケーキ",

"画像"：

{

"url": "images/0009.jpg",

「幅」: 300、

「高さ」：300

}、

「サムネイル」:

{

"url": "画像/サムネイル/0009.jpg",

「幅」:42、

「高さ」：42

}

}

場合によっては、構造をフラット化してデータ セット内の列として使用できるようにすることもできますが、これは多くの場合、より望ましいことです。 これは、subPaths コンストラクター オプションを使用して行われ、トップレベルの JSON オブジェクトまたは選択されたデータをフラット化するときに、JSON データ セットにネストされた構造を追加するように指示します。

JSON スキーマは、入力を検証し、データを運ぶメッセージが正確に構築されていることを検証するために、さまざまなビジネス シナリオで使用されます。 以下の例の会社は、正確に作成された発注書のみが処理のためにシステムに入力されていることを確認しようとしています。これは入力検証を使用して行われます。 使用される JSON スキーマは次のとおりです。

{

"タイプ": "オブジェクト",

"プロパティ"： {

"名前": { "タイプ": "文字列" },

"sku": { "タイプ": "文字列" },

"価格": { "タイプ": "数値", "最小値": 0 },

"送り先"： {

"タイプ": "オブジェクト",

"プロパティ"： {

"名前": { "タイプ": "文字列" },

"アドレス": { "タイプ": "文字列" },

"都市": { "タイプ": "文字列" },

"状態": { "タイプ": "文字列" },

"zip": { "タイプ": "文字列" }

}

}、

"請求先"： {

"タイプ": "オブジェクト",

"プロパティ"： {

"名前": { "タイプ": "文字列" },

"アドレス": { "タイプ": "文字列" },

"都市": { "タイプ": "文字列" },

"状態": { "タイプ": "文字列" },

"zip": { "タイプ": "文字列" }

}

}

}

}

この例では、在庫管理単位 (SKU) に関連付けられたさまざまなデータ プロパティを正しく入力するために JSON が使用されています。

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JSON が DevOps エンジニアにとって不可欠なスキルであるのには十分な理由があります。 世界のハイパーコネクテッド化が進み、アプリの接続にアプリケーション プログラミング インターフェイス (API) が定期的に使用されるようになったことで、JSON はコード アーキテクチャの不可欠な部分を形成しています。 複数のソースからのデータを再利用可能なパッケージにカプセル化し、開発者が容易に理解できるようにします。 これにより、ソフトウェア開発の生産性が向上し、言語やプラットフォームをまたいでの作業が容易になります。

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画像出典: Shutterstock

テクニカルライター