JSON คืออะไร? คู่มือฉบับสมบูรณ์สำหรับนักพัฒนา

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. JSON คืออะไร? ทำความเข้าใจรูปแบบข้อมูลตั้งแต่พื้นฐาน

ความหมายและแนวคิดพื้นฐานของ JSON

JSON เป็นรูปแบบที่ใช้ข้อความ (text-based) โดยหลักแล้วใช้สำหรับแสดงข้อมูลในรูปแบบคู่ของคีย์ (key) และค่า (value) โครงสร้างนี้เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการแลกเปลี่ยนข้อมูลระหว่างโปรแกรมต่างๆ

ตัวอย่างเช่น ข้อมูลผู้ใช้สามารถแสดงในรูปแบบ JSON ได้ดังนี้:

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

ในตัวอย่างนี้ คีย์คือ “name”, “age”, “email” และมีการกำหนดค่าที่สอดคล้องกัน ทำให้มนุษย์อ่านและทำความเข้าใจได้ง่าย อีกทั้งยังมีประสิทธิภาพเมื่อคอมพิวเตอร์ประมวลผล

คุณสมบัติและข้อดีของ JSON

1. น้ำหนักเบาและเรียบง่าย

• JSON เป็นรูปแบบที่กะทัดรัด ไม่มีข้อมูลที่ไม่จำเป็น ทำให้มีประสิทธิภาพในการสื่อสารและบันทึกข้อมูล

1. อ่านง่าย

• เมื่อเทียบกับ XML หรือรูปแบบไบนารี JSON เข้าใจง่ายด้วยตา และง่ายต่อการแก้ไขข้อผิดพลาดและปรับปรุง

1. ไม่ขึ้นอยู่กับภาษาโปรแกรม

• ได้รับการสนับสนุนจากภาษาโปรแกรมหลายภาษา เช่น JavaScript ทำให้มีความเข้ากันได้สูงและสามารถใช้งานได้หลากหลายวัตถุประสงค์

1. เข้ากันได้ดีกับการเขียนโปรแกรมเชิงวัตถุ

• JSON ถูกออกแบบมาโดยอิงตามวัตถุ (object-based) จึงเข้ากันได้ดีกับการเขียนโปรแกรมเชิงวัตถุ

เบื้องหลังความนิยมของ JSON

JSON เดิมทีอิงตามโครงสร้างไวยากรณ์ของวัตถุใน JavaScript ดังนั้นจึงได้รับความนิยมอย่างรวดเร็วในฐานะรูปแบบมาตรฐานสำหรับการพัฒนา Web Application

โดยเฉพาะอย่างยิ่งในการแลกเปลี่ยนข้อมูลกับ REST API ได้รับการยอมรับอย่างกว้างขวางเนื่องจากความเรียบง่ายและความเข้ากันได้สูง เมื่อเทียบกับ XML JSON มีจำนวนบรรทัดน้อยกว่าและประมวลผลได้เร็วกว่า จึงเข้ากันได้ดีกับ Mobile Application และ Cloud Service

การใช้งานหลักๆ ของ JSON

1. API Response และ Request

• มีการนำไปใช้อย่างกว้างขวางในฐานะรูปแบบสำหรับการแลกเปลี่ยนข้อมูลระหว่าง Web Service ตัวอย่างเช่น เป็นเรื่องปกติที่จะได้รับข้อมูลในรูปแบบ JSON จาก API ข้อมูลสภาพอากาศ

1. ไฟล์การตั้งค่า

• JSON ถูกใช้เป็นรูปแบบสำหรับการบันทึกการตั้งค่า Application มักใช้ในไฟล์การกำหนดค่า (config.json) และอื่นๆ

1. การบันทึกข้อมูลและฐานข้อมูล

• ในฐานข้อมูล NoSQL (เช่น MongoDB) รูปแบบที่ใช้ JSON จะถูกใช้เป็นโมเดลข้อมูล

1. การวิเคราะห์ข้อมูลและการจัดการ Log

• ยังถูกนำไปใช้ในการวิเคราะห์ข้อมูลและการบันทึกข้อผิดพลาด โครงสร้างของ JSON ทำให้การวิเคราะห์ง่ายขึ้น

สรุป

JSON เป็นรูปแบบการแลกเปลี่ยนข้อมูลที่น้ำหนักเบาและเรียบง่าย ซึ่งถูกนำมาใช้เป็นมาตรฐานในระบบต่างๆ มากมาย เช่น ภาษาโปรแกรม ฐานข้อมูล และ API ด้วยความง่ายในการอ่านและความยืดหยุ่น ทำให้เป็นเครื่องมือที่ใช้งานได้กว้างขวางสำหรับตั้งแต่ผู้เริ่มต้นจนถึงผู้เชี่ยวชาญ

ในหัวข้อถัดไป จะอธิบายเพิ่มเติมเกี่ยวกับไวยากรณ์พื้นฐานของ JSON และเสริมความเข้าใจด้วยตัวอย่างโค้ดจริง

2. ไวยากรณ์พื้นฐานและคุณสมบัติของ JSON

โครงสร้างพื้นฐานของ JSON

JSON ถูกสร้างขึ้นโดยมีคู่ของคีย์และค่าเป็นองค์ประกอบพื้นฐาน ดังที่แสดงด้านล่างนี้ ข้อมูลจะถูกเขียนโดยใช้เครื่องหมายวงเล็บปีกกา {}

ตัวอย่าง: JSON ที่แสดงข้อมูลผู้ใช้

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

• คีย์ (ตัวอย่าง: “name”, “age”) ต้องเขียนในรูปแบบของ String เสมอ
• ค่า สามารถใช้ได้ทั้ง String, Number, Boolean, null, Array, หรือ Object

ประเภทข้อมูลและตัวอย่าง

1. String

• ต้องครอบด้วยเครื่องหมาย Double Quote (“”)
• ตัวอย่าง:
  "title": "JSON入門"

1. Number

• สามารถใช้ได้ทั้งจำนวนเต็มและทศนิยม
• ตัวอย่าง:
  "price": 1999, "discount": 9.5

1. Boolean

• กำหนดค่าเป็น true หรือ false
• ตัวอย่าง:
  "isAvailable": true

1. null

• แสดงว่าไม่มีค่า
• ตัวอย่าง:
  "nickname": null

1. Array

• แสดงรายการข้อมูลด้วยเครื่องหมายวงเล็บเหลี่ยม []
• ตัวอย่าง:
  "tags": ["JSON", "データ形式", "プログラミング"]

1. Object

• สามารถกำหนด Object ที่ซ้อนกันได้ในโครงสร้าง
• ตัวอย่าง:
  "address": { "city": "東京", "zip": "100-0001" }

ข้อควรระวังในการเขียน JSON

1. ต้องใช้ Double Quote เสมอ

• คีย์และ String ต้องครอบด้วยเครื่องหมาย Double Quote (“) การใช้ Single Quote จะเกิดข้อผิดพลาด

1. ห้ามใช้เครื่องหมายจุลภาคท้ายสุด

• การใส่เครื่องหมายจุลภาคที่ท้ายองค์ประกอบสุดท้ายของ Array หรือ Object จะทำให้เกิดข้อผิดพลาด
• ตัวอย่างผิดพลาด:
  { "name": "佐藤", "age": 30, }

1. ไม่สามารถเขียนคอมเมนต์ได้

• JSON ไม่รองรับการเขียนคอมเมนต์ หากต้องการเพิ่มคำอธิบายในเอกสาร ต้องจัดเตรียมไฟล์ README หรืออื่นๆ แยกต่างหาก

สรุป

JSON เป็นรูปแบบที่สามารถจัดการข้อมูลได้อย่างมีประสิทธิภาพโดยใช้คู่ของคีย์และค่า, Array, และ Object ด้วยโครงสร้างที่เรียบง่ายและความยืดหยุ่น จึงถูกนำไปใช้อย่างกว้างขวางในการแลกเปลี่ยนและบันทึกข้อมูล

3. ตัวอย่างการใช้งาน JSON ในทางปฏิบัติ

การแลกเปลี่ยนข้อมูลผ่าน API

JSON ถูกนำมาใช้อย่างแพร่หลายในฐานะรูปแบบการแลกเปลี่ยนข้อมูลระหว่าง Web Application หรือ Mobile Application กับ Server โดยเฉพาะอย่างยิ่งใน REST API ได้รับการยอมรับเป็นมาตรฐานสำหรับรูปแบบข้อมูลของ Request และ Response

ตัวอย่าง: API สำหรับดึงข้อมูลผู้ใช้

• Request

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

• Response

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

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

การใช้งานเป็นไฟล์การตั้งค่า

JSON ยังถูกใช้เป็นไฟล์การตั้งค่าของ Application อีกด้วย

ตัวอย่าง: ไฟล์การตั้งค่า (config.json)

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

การสื่อสารข้อมูลระหว่าง Frontend และ Backend

JSON มักถูกใช้ในการสื่อสารแบบไม่พร้อมกัน (asynchronous communication) โดยใช้ AJAX หรือ Fetch API

ตัวอย่าง: การดึงข้อมูลด้วย Fetch API (JavaScript)

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

การใช้งานในฐานข้อมูล (NoSQL)

ในฐานข้อมูล NoSQL จะมีการบันทึกและจัดการข้อมูลในรูปแบบ JSON

ตัวอย่าง: การบันทึกข้อมูลใน MongoDB

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

สรุป

JSON เป็นรูปแบบที่ขาดไม่ได้ในหลายสถานการณ์ เช่น การสื่อสาร API, ไฟล์การตั้งค่า, ฐานข้อมูล, และการจัดการ Log

4. วิธีการจัดการและประมวลผล JSON

การแยกวิเคราะห์ (Parsing) และการสร้าง (Generating) JSON ด้วย JavaScript

การแยกวิเคราะห์ JSON (Parsing)

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

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

การสร้าง JSON (Serializing)

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

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

การจัดการ JSON ในภาษาโปรแกรมอื่นๆ

ตัวอย่าง Python

import json

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

การจัดการข้อผิดพลาด (Error Handling)

ตัวอย่าง JavaScript

try {
  const data = JSON.parse('{name: "佐藤"}'); // เกิดข้อผิดพลาด
} catch (error) {
  console.error('ข้อผิดพลาดในการแยกวิเคราะห์ JSON:', error.message);
}

สรุป

JSON สามารถแยกวิเคราะห์และสร้างได้ง่าย ทำให้สามารถจัดการข้อมูลได้อย่างมีประสิทธิภาพ

5. การประยุกต์ใช้และเทคโนโลยีล่าสุดของ JSON

การตรวจสอบข้อมูลด้วย JSON Schema

JSON Schema เป็นข้อกำหนดในการกำหนดโครงสร้างและรูปแบบของข้อมูล JSON และใช้สำหรับการตรวจสอบ

ตัวอย่าง: Schema สำหรับข้อมูลผู้ใช้

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

Structured Data ด้วย JSON-LD

JSON-LD ให้ข้อมูลที่มีความหมายสำหรับการปรับแต่ง SEO และสำหรับ Search Engine

ตัวอย่าง: Structured Data ข้อมูลบริษัท

{
  "@context": "https://schema.org",
  "@type": "Organization",
  "name": "株式会社サンプル",
  "url": "https://www.example.com",
  "contactPoint": {
    "@type": "ContactPoint",
    "telephone": "+81-90-1234-5678",
    "contactType": "customer service"
  }
}

ข้อกำหนดล่าสุดและเทคโนโลยีเสริม

ตัวอย่าง JSON5

{
  name: "田中", // สามารถใส่คอมเมนต์ได้
  age: 30,
  skills: ["JavaScript", "Python",], // อนุญาต Trailing Comma
}

สรุป

JSON สามารถนำไปประยุกต์ใช้ได้อย่างกว้างขวาง เช่น การตรวจสอบและการปรับแต่ง SEO

6. การเปรียบเทียบ JSON กับรูปแบบข้อมูลอื่นๆ

การเปรียบเทียบ JSON และ XML

ตัวอย่าง: JSON

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

ตัวอย่าง: XML

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

ตารางเปรียบเทียบ

การเปรียบเทียบ JSON และ YAML

ตัวอย่าง: JSON

{
  "name": "佐藤",
  "age": 30
}

ตัวอย่าง: YAML

name: 佐藤
age: 30

ตารางเปรียบเทียบ

สรุป

JSON มีข้อได้เปรียบในด้านความเรียบง่ายและความเร็ว และเหมาะสมที่สุดสำหรับการจัดการข้อมูลและการสื่อสาร API

7. อนาคตและแนวโน้มของ JSON

การกำหนดมาตรฐานและการพัฒนาข้อกำหนดของ JSON

JSON ได้รับการกำหนดมาตรฐานใน RFC 8259 โดยมี UTF-8 เป็นการเข้ารหัสพื้นฐาน

การปรากฏตัวของ JSON5

ข้อกำหนดเพิ่มเติมที่เพิ่มความยืดหยุ่นในการเขียนและการรองรับคอมเมนต์

ตัวอย่าง JSON5

{
  name: "田中",
  age: 25, // สามารถใส่คอมเมนต์ได้
}

JSON-LD และ Semantic Web

รองรับการปรับปรุง SEO และการกำหนดความหมายข้อมูล ให้ Structured Data สำหรับ Search Engine

ความท้าทายในอนาคต

• การเพิ่มความเร็ว: การเปลี่ยนไปใช้รูปแบบไบนารี เช่น BSON
• การเสริมความปลอดภัย: การพัฒนาเครื่องมือสำหรับ Escaping และ Validation

สรุป

JSON ยังคงพัฒนาอย่างต่อเนื่องเมื่อรวมกับเทคโนโลยีล่าสุด และมีบทบาทสำคัญในการจัดการข้อมูล

8. สรุปและแหล่งข้อมูลเพิ่มเติม

สรุปประเด็นสำคัญของบทความ

• JSON ถูกนำมาใช้อย่างแพร่หลายในฐานะรูปแบบการแลกเปลี่ยนข้อมูลที่เรียบง่ายและมีประสิทธิภาพ
• ขอบเขตการประยุกต์ใช้กว้างขวาง เช่น การสื่อสาร API, ไฟล์การตั้งค่า, การปรับปรุง SEO
• การทำงานร่วมกับเทคโนโลยีล่าสุดและการเสริมความปลอดภัยก็มีการพัฒนา

แนะนำแหล่งข้อมูลเพิ่มเติม

• เว็บไซต์ทางการของ JSON – ข้อกำหนดและกฎพื้นฐานของ JSON
• JSONLint – เครื่องมือตรวจสอบไวยากรณ์ JSON
• MDN Web Docs – คำอธิบาย JSON ใน JavaScript

คำแนะนำสำหรับการเรียนรู้และฝึกฝนในอนาคต

1. นำ JSON ไปใช้ในโปรเจกต์ขนาดเล็ก
2. เรียนรู้เทคนิคการประยุกต์ใช้ เช่น JSON Schema และ JSON-LD
3. ติดตามแนวโน้มล่าสุดผ่านชุมชนและฟอรัมต่างๆ

สรุป

JSON เป็นรูปแบบที่ช่วยให้การจัดการข้อมูลมีประสิทธิภาพ และเปิดกว้างสู่ความเป็นไปได้ใหม่ๆ เมื่อรวมกับเทคโนโลยีล่าสุด

FAQ: คำถามที่พบบ่อยเกี่ยวกับ JSON

1. JSON คืออะไร?

A: JSON (JavaScript Object Notation) เป็นรูปแบบการแลกเปลี่ยนข้อมูลที่ใช้ข้อความสำหรับการแสดงข้อมูลอย่างเรียบง่ายและมีประสิทธิภาพ

• ประกอบด้วยคู่ของคีย์และค่า ทำให้สามารถแสดงโครงสร้างข้อมูลได้อย่างชัดเจน
• น้ำหนักเบาและได้รับการสนับสนุนจากภาษาโปรแกรมจำนวนมาก ส่วนใหญ่ใช้ในการสื่อสาร API และไฟล์การตั้งค่า

2. JSON ถูกนำไปใช้ในวัตถุประสงค์ใดบ้าง?

A: JSON ถูกนำไปใช้ในวัตถุประสงค์ดังต่อไปนี้:

1. การสื่อสาร API: ใช้ในการส่งและรับข้อมูลระหว่าง Client และ Server
2. ไฟล์การตั้งค่า: ใช้ในการบันทึกข้อมูลการตั้งค่าของ Application หรือ Tools
3. ฐานข้อมูล: ใช้ในการจัดการข้อมูลในฐานข้อมูล NoSQL (เช่น MongoDB)
4. การจัดการ Log: ใช้ในการบันทึก Log ข้อผิดพลาดและข้อมูล Debugging
5. Structured Data: ใช้ในรูปแบบ JSON-LD สำหรับการปรับปรุง SEO

3. ประเภทข้อมูลของ JSON มีอะไรบ้าง?

A: ประเภทข้อมูลที่ JSON รองรับมี 6 ประเภท ดังนี้:

1. String: "name": "佐藤"
2. Number: "age": 30
3. Boolean: "isMember": true
4. null: "nickname": null
5. Array: "skills": ["JavaScript", "Python"]
6. Object: "address": {"city": "東京", "zip": "100-0001"}

4. JSON และ XML แตกต่างกันอย่างไร?

A: ความแตกต่างระหว่าง JSON และ XML มีดังนี้:

5. ความแตกต่างระหว่าง JSON และ YAML คืออะไร?

A: YAML เป็นรูปแบบข้อมูลที่มนุษย์อ่านและเขียนได้ง่าย ซึ่งแตกต่างจาก JSON ในประเด็นดังต่อไปนี้:

6. JSON สามารถใช้ได้กับภาษาโปรแกรมใดบ้าง?

A: JSON ได้รับการสนับสนุนจากภาษาโปรแกรมจำนวนมากดังนี้:

• JavaScript: ใช้ฟังก์ชันมาตรฐาน JSON.parse() และ JSON.stringify()
• Python: ใช้โมดูล json ในการแยกวิเคราะห์และสร้าง
• PHP: ใช้ฟังก์ชัน json_decode() และ json_encode()
• Java: ใช้ไลบรารี Jackson หรือ Gson

7. สามารถเพิ่มคอมเมนต์ใน JSON ได้หรือไม่?

A: ตามข้อกำหนดมาตรฐานของ JSON ไม่รองรับการใส่คอมเมนต์ อย่างไรก็ตาม หากใช้เป็นไฟล์การตั้งค่า สามารถใช้วิธีสำรองดังนี้:

1. เพิ่มคีย์สำหรับคอมเมนต์โดยเฉพาะ:

   {
     "_comment": "การตั้งค่านี้สำหรับ Debug",
     "debug": true
   }

2. การใช้ JSON5: JSON5 รองรับการใส่คอมเมนต์

8. จะจัดการข้อผิดพลาดใน JSON ได้อย่างไร?

A: ตัวอย่างการจัดการข้อผิดพลาดที่เกิดขึ้นในกระบวนการประมวลผล JSON ดังนี้:

ตัวอย่าง JavaScript:

try {
  const data = JSON.parse('{name: "佐藤"}'); // เกิดข้อผิดพลาด
} catch (error) {
  console.error('ข้อผิดพลาดในการแยกวิเคราะห์ JSON:', error.message);
}

9. JSON สามารถแปลงเป็นรูปแบบไบนารีได้หรือไม่?

A: ได้ครับ มีข้อกำหนดที่ปรับปรุง JSON ให้เป็นรูปแบบไบนารีโดยเฉพาะเรียกว่า BSON (Binary JSON)

• ส่วนใหญ่ใช้ในฐานข้อมูล NoSQL เช่น MongoDB
• มีคุณสมบัติในการประมวลผลข้อมูลที่รวดเร็วและมีประสิทธิภาพ

10. มีเทรนด์หรือเทคโนโลยีล่าสุดเกี่ยวกับ JSON อะไรบ้าง?

A: เทคโนโลยีล่าสุดเกี่ยวกับ JSON มีดังนี้:

1. JSON-LD: ใช้ในการเขียน Structured Data และประยุกต์ใช้กับการปรับปรุง SEO
2. JSON5: ข้อกำหนดเพิ่มเติมที่เพิ่มความยืดหยุ่นในการเขียนและรองรับคอมเมนต์
3. GraphQL: การออกแบบ API ที่สามารถดึงข้อมูลในรูปแบบ JSON ได้อย่างยืดหยุ่น
4. Serverless Architecture: ใช้ในการประมวลผลข้อมูลแบบ Event-driven ในบริการต่างๆ เช่น AWS Lambda หรือ Google Cloud Functions

สรุป

ใน FAQ นี้ ได้ครอบคลุมตั้งแต่คำถามพื้นฐานไปจนถึงเทคนิคขั้นสูงเกี่ยวกับ JSON
JSON เป็นรูปแบบที่เรียบง่ายและใช้งานง่าย แต่ก็อาจมีสถานการณ์ที่ต้องจัดการกับข้อผิดพลาดทางไวยากรณ์หรือการรองรับข้อกำหนดเพิ่มเติม ขอให้ใช้บทความและ FAQ นี้เป็นข้อมูลอ้างอิงเพื่อเชี่ยวชาญตั้งแต่พื้นฐานไปจนถึงการประยุกต์ใช้ JSON และนำไปใช้ในโปรเจกต์จริง