Mis on JSON ja kuidas seda kasutada? Põhjalik juhend arendajatele.

By 佐川 直弘 | Naohiro Sagawa (運営者)

※記事内に広告を含みます。Amazonアソシエイトとして適格販売により収入を得ています。　

1. Mis on JSON? Andmevormingu põhimõistete mõistmine

JSON-i definitsioon ja põhimõisted

JSON on tekstipõhine formaat, mis esindab andmeid peamiselt võtme-väärtuse paaridena. See struktuur sobib suurepäraselt andmevahetuseks programmide vahel.

Näiteks saab kasutajateavet JSON-vormingus väljendada järgmiselt:

{
  "name": "佐藤",
  "age": 30,
  "email": "sato@example.com"
}

Selles näites on võtmed “name”, “age” ja “email”, millele vastavad väärtused on määratud. See teeb andmed kergesti loetavaks nii inimestele kui ka tõhusaks töötlemiseks arvutite poolt.

JSON-i omadused ja eelised

 
1. Kerge ja lihtne

 
• JSON on kompaktne formaat ja ei sisalda üleliigset infot, mis muudab selle tõhusaks suhtluses ja andmete salvestamisel.

 
1. Kõrge loetavus

 
• Võrreldes XML-i või binaarvormingutega on JSON visuaalselt selgem, mis teeb silumise ja parandamise lihtsaks.

 
1. Sõltumatu programmeerimiskeeltest

 
• Kuna paljud programmeerimiskeeled, sealhulgas JavaScript, seda toetavad, on JSON-i ühilduvus kõrge ja seda saab kasutada laialdaselt.

 
1. Hästi kooskõlas objektorienteeritud programmeerimisega

 
• JSON on loodud objektipõhiselt ja sobib loomulikult objektorienteeritud programmeerimisega.

JSON-i leviku taust

Kuna JSON põhineb algselt JavaScripti objektisüntaksil, levis see kiiresti **standardse vorminguna veebirakenduste arenduses**.

Eriti REST API-dega andmevahetuses on see laialdaselt kasutusel tänu oma lihtsusele ja ühilduvusele. Võrreldes XML-iga on JSON-i maht väiksem ja parsimine kiirem, mistõttu sobib see hästi ka mobiilirakenduste ja pilveteenustega.

JSON-i peamised kasutusvaldkonnad

 
1. API vastused ja päringud

 
• Seda kasutatakse laialdaselt andmevahetuseks veebiteenuste vahel. Näiteks ilm.ee API-st andmete vastuvõtmine JSON-vormingus on tavaline.

 
1. Konfiguratsioonifailid

 
• JSON-i kasutatakse rakenduse konfiguratsiooni salvestamise vorminguna. Seda kasutatakse sageli konfiguratsioonifailides (config.json).

 
1. Andmete salvestamine ja andmebaasid

 
• NoSQL andmebaasides (nt MongoDB) kasutatakse JSON-põhist vormingut andmemudelina.

 
1. Andmeanalüüs ja logihaldus

 
• Seda kasutatakse ka andmeanalüüsil ja vealogide salvestamisel, kus JSON-i struktuur teeb analüüsi lihtsaks.

Kokkuvõte

JSON on **kerge ja lihtne andmevahetusformaat**, mida on standardina kasutusel paljudes süsteemides, nagu programmeerimiskeeled, andmebaasid ja API-d. Tänu oma loetavusele ja paindlikkusele on see tööriist, mida kasutavad laialdaselt nii algajad kui ka edasijõudnud.

Järgmises jaotises selgitame JSON-i põhisüntaksit üksikasjalikumalt ja süvendame arusaamist reaalsete koodinäidete abil.

2. JSON-i põhisüntaks ja omadused

JSON-i põhistruktuur

JSON koosneb põhimõtteliselt **võtme-väärtuse paaridest**. Andmed kirjeldatakse järgmiselt, kasutades loogelisi sulge {}.

**Näide: Kasutajateavet esindav JSON**

{
  "name": "佐藤",
  "age": 30,
  "email": "sato@example.com",
  "isMember": true
}

 
• **Võtmed** (nt “name”, “age”) peavad alati olema stringid.

 

• **Väärtuseks** võib olla string, number, boolean (tõeväärtus), null, massiiv või objekt.

Andmetüübid ja nende näited

 
1. String

 
• Peab olema ümbritsetud jutumärkidega (“”).

 

• Näide:
  "title": "JSON-i tutvustus"

 
1. Number

 
• Saab kasutada täisarvusid ja ujukomaga arvusid.

 

• Näide:
  "price": 1999, "discount": 9.5

 
1. Boolean (tõeväärtus)

 
• Määratakse true või false.

 

• Näide:
  "isAvailable": true

 
1. null

 
• Näitab, et väärtust ei eksisteeri.

 

• Näide:
  "nickname": null

 
1. Massiiv (Array)

 
• Andmete loendit esindatakse nurksulgudega [].

 

• Näide:
  "tags": ["JSON", "Andmevorming", "Programmeerimine"]

 
1. Objekt

 
• Saab pesastada ja määratleda täiendavaid objekte.

 

• Näide:
  "address": { "city": "Tallinn", "zip": "10145" }

JSON-i kirjutamise tähelepanekud

 
1. Kasuta alati jutumärke

 
• Võtmed ja stringid peavad olema ümbritsetud jutumärkidega (“). Üksikud jutumärgid põhjustavad vea.

 
1. Komade kasutamine lõpus on keelatud

 
• Massiivi või objekti viimasele elemendile koma lisamine põhjustab vea.

 

• Väär näide:
  { "name": "佐藤", "age": 30, }

 
1. Kommentaare ei saa lisada

 
• JSON ei toeta kommentaare. Selgituste lisamiseks dokumenti peab eraldi koostama näiteks README-faili.

Kokkuvõte

JSON on formaat, mis võimaldab andmeid tõhusalt hallata, kasutades võtme-väärtuse paare, massiive ja objekte. Tänu oma lihtsale struktuurile ja paindlikkusele kasutatakse seda laialdaselt andmevahetuse ja salvestamise olukordades.

3. JSON-i konkreetsed kasutusnäited

Andmevahetus API kaudu

JSON-i kasutatakse laialdaselt andmevahetusformaadina veebirakenduste või mobiilirakenduste ja serveri vahel. Eriti REST API-des on see standardina kasutusel päringute ja vastuste andmevorminguna.

**Näide: Kasutajateabe hankimise API**

 
• Päring

  GET /users/1 HTTP/1.1
  Host: example.com
  Accept: application/json

 
• Vastus

  HTTP/1.1 200 OK
  Content-Type: application/json

  {
    "id": 1,
    "name": "佐藤",
    "email": "sato@example.com",
    "status": "active"
  }

Kasutamine konfiguratsioonifailina

JSON-i kasutatakse ka rakenduste konfiguratsioonifailina.

**Näide: Konfiguratsioonifail (config.json)**

{
  "server": {
    "host": "localhost",
    "port": 3000
  },
  "database": {
    "user": "admin",
    "password": "password123",
    "dbname": "exampledb"
  },
  "logging": {
    "level": "info",
    "enabled": true
  }
}

Andmeside front-end ja back-end vahel

JSON-i kasutatakse sageli asünkroonses suhtluses AJAX-i või Fetch API abil.

**Näide: Andmete hankimine Fetch API abil (JavaScript)**

fetch('https://api.example.com/users/1')
  .then(response => response.json())
  .then(data => {
    console.log(data.name); // Kuvatakse "佐藤"
  })
  .catch(error => console.error('Viga:', error));

Kasutamine andmebaasides (NoSQL)

NoSQL andmebaasides salvestatakse ja hallatakse andmeid JSON-vormingus.

**Näide: Andmete salvestamine MongoDB-s**

{
  "_id": ObjectId("507f1f77bcf86cd799439011"),
  "name": "田中",
  "age": 28,
  "skills": ["JavaScript", "Python"]
}

Kokkuvõte

JSON on formaat, mis on hädavajalik paljudes olukordades, nagu API-suhtlus, konfiguratsioonifailid, andmebaasid ja logihaldus.

4. JSON-i manipuleerimine ja töötlemine

JSON-i parsimine ja genereerimine JavaScripti abil

**JSON-i parsimine**

const jsonString = '{"name": "田中", "age": 25, "isMember": true}';
const user = JSON.parse(jsonString);

console.log(user.name);  // Väljund: 田中

**JSON-i genereerimine (serialiseerimine)**

const user = {
  name: "田中",
  age: 25,
  isMember: true
};

const jsonString = JSON.stringify(user, null, 2);
console.log(jsonString);

JSON-i manipuleerimine teistes programmeerimiskeeltes

**Näide Pythonis**

import json

json_str = '{"name": "佐藤", "age": 28}'
data = json.loads(json_str)
print(data['name'])  # Väljund: 佐藤

Veakäsitlus

**Näide JavaScriptis**

try {
  const data = JSON.parse('{name: "佐藤"}'); // Tekib viga
} catch (error) {
  console.error('JSON-i parsimise viga:', error.message);
}

Kokkuvõte

JSON-i on lihtne parsida ja genereerida, mis võimaldab tõhusat andmehaldust.

5. JSON-i rakendused ja uusimad tehnoloogiad

Andmete valideerimine JSON Schema abil

JSON Schema on spetsifikatsioon JSON-andmete struktuuri ja vormingu määratlemiseks ja valideerimiseks.

**Näide: Kasutajateabe skeem**

{
  "$schema": "http://json-schema.org/draft-07/schema#",
  "title": "Kasutajateave",
  "type": "object",
  "properties": {
    "name": {
      "type": "string"
    },
    "age": {
      "type": "integer",
      "minimum": 0
    },
    "email": {
      "type": "string",
      "format": "email"
    }
  },
  "required": ["name", "email"]
}

Struktureeritud andmed JSON-LD abil

JSON-LD pakub semantiliselt rikastatud andmeid SEO optimeerimiseks ja otsingumootorite jaoks.

**Näide: Ettevõtte teabe struktureeritud andmed**

{
  "@context": "https://schema.org",
  "@type": "Organization",
  "name": "Näidisettevõte",
  "url": "https://www.example.com",
  "contactPoint": {
    "@type": "ContactPoint",
    "telephone": "+81-90-1234-5678",
    "contactType": "customer service"
  }
}

Uusimad spetsifikatsioonid ja laiendustehnoloogiad

**JSON5 näide**

{
  name: "田中", // Kommentaarid on lubatud
  age: 30,
  skills: ["JavaScript", "Python",], // Järgmine koma on OK
}

Kokkuvõte

JSON-i saab laialdaselt rakendada, näiteks valideerimiseks ja SEO jaoks.

6. JSON-i võrdlus teiste andmevormingutega

JSON-i ja XML-i võrdlus

**Näide: JSON**

{
  "user": {
    "name": "佐藤",
    "age": 30
  }
}

**Näide: XML**

<user>
  <name>佐藤</name>
  <age>30</age>
</user>

**Võrdlustabel**

JSON-i ja YAML-i võrdlus

**Näide: JSON**

{
  "name": "佐藤",
  "age": 30
}

**Näide: YAML**

name: 佐藤
age: 30

**Võrdlustabel**

Kokkuvõte

JSON-il on eelised lihtsuses ja kiiruses ning see sobib suurepäraselt andmehalduseks ja API-suhtluseks.

7. JSON-i tulevik ja edasised arengud

JSON-i standardiseerimine ja spetsifikatsioonide areng

JSON on standardiseeritud RFC 8259-ga ja selle põhikodeering on UTF-8.

JSON5 esilekerkimine

Paindliku kirjelduse ja kommentaaride toega laiendatud spetsifikatsioon.

**JSON5 näide**

{
  name: "田中",
  age: 25, // Kommentaarid on lubatud
}

JSON-LD ja semantiline veeb

SEO parandamine ja andmete semantilise tähenduse lisamine. Pakub struktureeritud andmeid otsingumootoritele.

Tulevased väljakutsed

 
• Kiirendamine: Üleminek binaarvormingutele nagu BSON.

 

• Turvalisuse suurendamine: Eskaapimise ja valideerimistööriistade arendamine.

Kokkuvõte

JSON areneb pidevalt koos uusimate tehnoloogiatega ja mängib keskset rolli andmehalduses.

8. Kokkuvõte ja lisamaterjalid

Artikli põhipunktide kokkuvõte

 
• JSON on laialdaselt kasutatav lihtne ja tõhus andmevahetusformaat.

 

• Kasutusvaldkond on lai, sealhulgas API-suhtlus, konfiguratsioonifailid, SEO.

 

• Koostöö uusimate tehnoloogiate ja turvameetmete arenguga.

Lisamaterjalide tutvustus

 
• JSON ametlik veebisait – JSON-i spetsifikatsioon ja põhireeglid.

 

• JSONLint – JSON-i süntaksi kontrollimise tööriist.

 

• MDN Web Docs – JSON-i selgitus JavaScriptis.

Edasised õppimis- ja praktilised nõuanded

 
1. Kasuta JSON-i väiksemates projektides.

 

2. Õpi rakendustehnoloogiaid nagu JSON Schema ja JSON-LD.

 

3. Hoia end kursis viimaste trendidega kogukondades ja foorumites.

Kokkuvõte

JSON on formaat, mis võimaldab andmehalduse tõhustamist ja avardab veelgi võimalusi koos uusimate tehnoloogiatega.

KKK: Korduma kippuvad küsimused JSON-i kohta

1. Mis on JSON?

V: JSON (JavaScript Object Notation) on tekstipõhine andmevahetusformaat, mis on lihtne ja tõhus andmete esitamiseks.

 
• Koosneb võtme-väärtuse paaridest ja võimaldab andmete struktuuri selgelt esitada.

 

• See on kerge ja toetatud paljudes programmeerimiskeeltes ning seda kasutatakse peamiselt API-suhtluses ja konfiguratsioonifailides.

2. Millistes valdkondades JSON-i kasutatakse?

V: JSON-i kasutatakse järgmistes valdkondades:

 
1. API-suhtlus: Kasutatakse andmete saatmiseks ja vastuvõtmiseks kliendi ja serveri vahel.

 

2. Konfiguratsioonifailid: Rakenduste ja tööriistade konfiguratsiooniteabe salvestamine.

 

3. Andmebaasid: Andmehaldus NoSQL andmebaasides (nt MongoDB).

 

4. Logihaldus: Vealogide ja silumisteabe salvestamine.

 

5. Struktureeritud andmed: Kasutatakse JSON-LD formaadis SEO optimeerimiseks.

3. Milliseid andmetüüpe JSON toetab?

V: JSON toetab järgmist kuut andmetüüpi:

 
1. String: "nimi": "佐藤"

 

2. Number: "vanus": 30

 

3. Boolean (tõeväärtus): "onLiige": true

 

4. null: "hüüdnimi": null

 

5. Massiiv (Array): "oskused": ["JavaScript", "Python"]

 

6. Objekt: "aadress": {"linn": "Tallinn", "postiindeks": "10145"}

4. Kuidas erineb JSON XML-ist?

V: JSON-i ja XML-i erinevused on järgmised:

5. Mis on JSON-i ja YAML-i erinevus?

V: YAML on inimeste poolt kergesti loetav ja kirjutatav andmevorming, mis erineb JSON-ist järgmistes punktides.

6. Millistes programmeerimiskeeltes saab JSON-i kasutada?

V: JSON-i toetavad paljud programmeerimiskeeled:

 
• JavaScript: Kasutab standardfunktsioone JSON.parse() ja JSON.stringify().

 

• Python: Kasutab json moodulit parsimiseks ja genereerimiseks.

 

• PHP: Kasutab funktsioone json_decode() ja json_encode().

 

• Java: Kasutab Jackson või Gson teeke.

7. Kas JSON-ile saab kommentaare lisada?

V: Standardne JSON-i spetsifikatsioon kommentaare ei toeta. Konfiguratsioonifailidena kasutamisel on aga saadaval järgmised alternatiivid:

 
1. Lisada kommentaaridele spetsiaalsed võtmed:

   {
     "_kommentaar": "See seadistus on silumiseks",
     "debug": true
   }

 
2. JSON5 kasutamine: JSON5 toetab kommentaare.

8. Kuidas JSON-i veakäsitlust teostada?

V: Allpool on näide JSON-i töötlemisel tekkivate vigade käsitlemisest.

**Näide JavaScriptis:**

try {
  const data = JSON.parse('{nimi: "佐藤"}'); // Tekib viga
} catch (error) {
  console.error('JSON-i parsimise viga:', error.message);
}

9. Kas JSON-i saab teisendada binaarvormingusse?

V: Jah, see on võimalik. JSON-i binaarvormingusse optimeeritud spetsifikatsioon on **BSON (Binary JSON)**.

 
• Seda kasutatakse peamiselt NoSQL andmebaasides, nagu MongoDB.

 

• Selle omadus on kiire ja tõhus andmetöötlus.

10. Mis on JSON-i uusimad trendid ja tehnoloogiad?

V: JSON-i uusimate tehnoloogiate hulka kuuluvad:

 
1. JSON-LD: Struktureeritud andmete kirjeldamiseks ja SEO optimeerimiseks.

 

2. JSON5: Laiendatud spetsifikatsioon paindliku kirjelduse ja kommentaaride toega.

 

3. GraphQL: API disain, mis võimaldab andmeid paindlikult JSON-vormingus hankida.

 

4. Serverivaba arhitektuur: Kasutatakse sündmustepõhises andmetöötluses näiteks AWS Lambda või Google Cloud Functions abil.

Kokkuvõte

See KKK hõlmab nii põhilisi küsimusi JSON-i kohta kui ka rakendustehnoloogiaid.
JSON on lihtne ja kergesti käsitsetav, kuid nõuab tähelepanu süntaksivigadele ja laiendatud spetsifikatsioonide toetamisele. Kasutage seda artiklit ja KKK-d, et omandada JSON-i põhitõed ja rakendused ning rakendada seda reaalsetes projektides.