Для чего используется JSON?
Наиболее частое распространенное использование JSON — пересылка данных от сервера к браузеру. Обычно данные JSON доставляются с помощью AJAX, который позволяет обмениваться данными браузеру и серверу без необходимости перезагружать страницу.
Пример:
- Пользователь нажимает миниатюру продукта в онлайн магазине.
- JavaScript, выполняющийся на браузере, генерирует запрос AJAX к скрипту PHP, запущенному на сервере, передавая ID выбранного продукта.
- Скрипт PHP получает название продукта, описание, цену и другую информацию из базы данных. Затем составляет из данных строку JSON и отсылает ее браузеру.
- JavaScript, выполняющийся на браузере, получает строку JSON, декодирует ее и выводит информацию о продукте на странице для пользователя.
Также можно использовать JSON для отправки данных от браузера на сервер, передавая строку JSON в качестве параметра запросов GET или POST. Но данный метод имеет меньшее распространение, так как передача данных через запросы AJAX может быть упрощена. Например, ID продукта может быть включен в адрес URL как часть запроса GET.
Библиотека jQuery имеет несколько методов, например, и , которые упрощают получение данных с помощью JSON через запросы AJAX.
Нет, действительно, что такое JSON?
JSON — текстовый формат данных, следующий за синтаксисом объекта JavaScript, который был популяризирован Дугласом Крокфордом. Несмотря на то, что он очень похож на буквенный синтаксис объекта JavaScript, его можно использовать независимо от JavaScript, и многие среды программирования имеют возможность читать (анализировать) и генерировать JSON.
JSON существует как строка,что необходимо при передаче данных по сети. Он должен быть преобразован в собственный объект JavaScript, если вы хотите получить доступ к данным. Это не большая проблема. JavaScript предоставляет глобальный объект JSON, который имеет методы для преобразования между ними.
Примечание: Преобразование строки в родной объект называется десериализацией (преобразование из последовательной формы в параллельную), в то время как преобразовании родного объекта в строку, таким образом ,чтобы он мог быть передан через сеть, называется сериализацией(преобразование в последовательную форму).
Объект JSON может быть сохранён в собственном файле, который в основном представляет собой текстовый файл с расширением и MIME type .
Как описано выше, JSON представляет собой строку, формат которой очень похож на буквенный формат объекта JavaScript. Вы можете включать одни и те же базовые типы данных внутри JSON, так же как и в стандартном объекте JavaScript — строки, числа, массивы, булевы и другие объектные литералы. Это позволяет построить иерархию данных, к примеру, так:
Если бы мы загрузили этот объект в программу JavaScript, создали переменную с названием , мы могли бы затем получить доступ к данным внутри неё, используя те же самые точечную и скобочную нотации, которые мы рассмотрели в статье JavaScript object basics. Например:
Чтобы получить доступ к последующим данным по иерархии, вам просто нужно объединить требуемые имена свойств и индексы массивов. Например, чтобы получить доступ к третьей сверхспособности второго героя, указанного в списке участников, вы должны сделать следующее:
- Сначала у нас есть имя переменной — .
- Внутри мы хотим получить доступ к свойству , поэтому мы используем .
- содержат массив, заполненный объектами. Мы хотим получить доступ ко второму объекту внутри массива, поэтому мы используем .
- Внутри этого объекта мы хотим получить доступ к свойству , поэтому мы используем .
- Внутри свойства находится массив, содержащий сверхспособности выбранного героя. Нам нужен третий, поэтому мы используем .
Примечание. Мы сделали JSON, видимый выше, доступным внутри переменной в нашем примере JSONTest.html (см. исходный код). Попробуйте загрузить это, а затем получить доступ к данным внутри переменной через консоль JavaScript вашего браузера.
Выше мы упоминали ,что JSON текст выглядит практически так же как и JavaScript объект,и это почти правильно.Причина,по которой мы говорим почти правильно заключается в том ,что массив также валиден JSON например:
Вышесказанное вполне справедливо для JSON. Вам просто нужно получить доступ к элементам массива (в его анализируемой версии), начиная с индекса массива, например .
- JSON — это чисто формат данных — он содержит только свойства, без методов.
- JSON требует двойных кавычек, которые будут использоваться вокруг строк и имён свойств. Одиночные кавычки недействительны.
- Даже одна неуместная запятая или двоеточие могут привести к сбою JSON-файла и не работать. Вы должны быть осторожны, чтобы проверить любые данные, которые вы пытаетесь использовать (хотя сгенерированный компьютером JSON с меньшей вероятностью включает ошибки, если программа генератора работает правильно). Вы можете проверить JSON с помощью приложения вроде JSONLint.
- JSON может принимать форму любого типа данных, допустимого для включения в JSON, а не только массивов или объектов. Так, например, одна строка или номер будут действительным объектом JSON.
- В отличие от кода JavaScript, в котором свойства объекта могут не заключаться в двойные кавычки, в JSON в качестве свойств могут использоваться только строки заключённые в двойные кавычки.
Запись элементов в объект
До сих пор мы рассматривали только возврат (или получение) элементов объекта — вы так же можете установить (обновить) значение элемента объекта просто объявив элемент, который вы хотите установить (используя точечную или скобочную запись), например:
Попробуйте ввести эти строки, а затем снова верните элементы, чтобы увидеть, как они изменились
Вы можете не просто обновлять и устанавливать значения свойств и методов объекта, а так же устанавливать совершенно новые элементы. Попробуйте их в консоли JS:
Теперь вы можете проверить ваши новые элементы:
Одним из полезных аспектов скобочной записи является то, что с её помощью можно динамически задавать не только значения элементов, но и их имена. Предположим, что мы хотим, чтобы пользователи могли хранить пользовательские типы данных, введя имя и значение элемента в два следующих поля? Мы могли бы получить эти значения следующим образом:
Затем мы можем добавить имя и значение этого нового элемента в объект таким образом:
Чтобы проверить это, попробуйте добавить следующие строки в свой код, после закрывающей скобки объекта :
Теперь попробуйте сохранить и обновить, затем введите следующее в консоль браузера:
Добавление свойства объекта с использованием вышеописанного метода невозможно с использованием точечной записи, которая может принимать только литеральное имя элемента, а не значение переменной указывающее на имя.
Преобразование между объектами и текстом
Вышеприведённый пример был прост с точки зрения доступа к объекту JavaScript, потому что мы задали XHR-запрос для прямого преобразования ответа JSON в объект JavaScript, используя:
Но иногда нам не так везёт — иногда мы получаем сырую строку JSON и нам нужно преобразовать её в объект самостоятельно. И когда мы хотим отправить объект JavaScript по сети, нам нужно преобразовать его в JSON (строку) перед отправкой. К счастью, эти две проблемы настолько распространены в веб-разработке, что встроенный объект JSON доступен в браузерах, которые содержат следующие два метода:
- : принимает строку JSON в качестве параметра и возвращает соответствующий объект JavaScript.
- : принимает объект, как параметр и возвращает эквивалентную строковую JSON строку.
Вы можете увидеть первый метод в действии в нашем примере heroes-finished-json-parse.html (см. исходный код) — это то же самое, что и в примере, который мы создали ранее, за исключением того, что мы установили XHR для возврата сырого JSON текста, затем используется , чтобы преобразовать его в фактический объект JavaScript. Ключевой фрагмент кода находится здесь:
Как вы могли догадаться, работает обратным образом. Попробуйте ввести следующие строки в консоль JavaScript браузера один за другим, чтобы увидеть его в действии:
Здесь мы создаём объект JavaScript, затем проверяем, что он содержит, а затем преобразуем его в строку JSON, используя , сохраняя возвращаемое значение в новой переменной, а затем снова проверяем его.
Использование Fetch API
Хотя описанный выше метод с использованием XMLHttpRequestобъекта работает нормально, он может быстро стать громоздким. Мы можем лучше.
Fetch API является Promise на основе API, что позволяет более чистое и синтаксис сжатого и помогает держать вас от обратного вызова ад. Он предоставляет fetch()метод, определенный для windowобъекта, который можно использовать для выполнения запросов. Этот метод возвращает обещание, которое можно использовать для получения ответа на запрос.
Давайте перепишем наш предыдущий пример, чтобы использовать его:
Fetch API возвращает поток ответов. Это не JSON, поэтому вместо того, чтобы пытаться вызвать JSON.parse()его, нам нужно использовать его функцию response.json (). Это возвращает обещание, которое разрешается в результате синтаксического анализа основного текста ответа как JSON.
JSON.stringify
JSON (JavaScript Object Notation) – это общий формат для представления значений и объектов. Его описание задокументировано в стандарте RFC 4627. Первоначально он был создан для JavaScript, но многие другие языки также имеют библиотеки, которые могут работать с ним. Таким образом, JSON легко использовать для обмена данными, когда клиент использует JavaScript, а сервер написан на Ruby/PHP/Java или любом другом языке.
JavaScript предоставляет методы:
- для преобразования объектов в JSON.
- для преобразования JSON обратно в объект.
Например, здесь мы преобразуем через данные студента:
Метод берёт объект и преобразует его в строку.
Полученная строка называется JSON-форматированным или сериализованным объектом. Мы можем отправить его по сети или поместить в обычное хранилище данных.
Обратите внимание, что объект в формате JSON имеет несколько важных отличий от объектного литерала:
- Строки используют двойные кавычки. Никаких одинарных кавычек или обратных кавычек в JSON. Так становится .
- Имена свойств объекта также заключаются в двойные кавычки. Это обязательно. Так становится .
может быть применён и к примитивам.
JSON поддерживает следующие типы данных:
- Объекты
- Массивы
- Примитивы:
- строки,
- числа,
- логические значения ,
- .
Например:
JSON является независимой от языка спецификацией для данных, поэтому пропускает некоторые специфические свойства объектов JavaScript.
А именно:
- Свойства-функции (методы).
- Символьные свойства.
- Свойства, содержащие .
Обычно это нормально. Если это не то, чего мы хотим, то скоро мы увидим, как можно настроить этот процесс.
Самое замечательное, что вложенные объекты поддерживаются и конвертируются автоматически.
Например:
Важное ограничение: не должно быть циклических ссылок. Например:
Например:
Здесь преобразование завершается неудачно из-за циклической ссылки: ссылается на , и ссылается на :
Сериализация JSON
Сериализация – это метод преобразования объектов Python в JSON. Иногда компьютеру требуется обработать большой объем информации, поэтому рекомендуется сохранить эту информацию в файле. Мы можем хранить данные JSON в файле с помощью функции JSON. Модуль json предоставляет методы dump() и dumps(), которые используются для преобразования объекта Python.
Объекты Python преобразуются в следующие объекты JSON. Список приведен ниже:
Объекты Python | JSON | |
---|---|---|
1. | Dict | Object |
2. | list, tuple | Array |
3. | Str | String |
4. | int, float | Number |
5. | True | true |
6. | False | false |
7. | None | null |
Функция dump()
Python предоставляет функцию dump() для передачи (кодирования) данных в формате JSON, осуществляет запись данных JSON в файл. Она принимает два позиционных аргумента: первый – это объект данных, который нужно сериализовать, а второй – файловый объект, в который должны быть записаны байты.
Рассмотрим простой пример сериализации:
Import json # Key:value mapping student = { "Name" : "Peter", "Roll_no" : "0090014", "Grade" : "A", "Age": 20, "Subject": } with open("data.json","w") as write_file: json.dump(student,write_file)
Выход:
{"Name" : "Peter", "Roll_no" : "0090014" , "Grade" : "A", "Age" : 20, "Subject" : }
В приведенной выше программе мы открыли файл с именем data.json в режиме записи. Мы использовали режим записи потому что если файл не существует, он будет создан. Метод json.dump() преобразует словарь в строку JSON.
Функция dumps()
Функция dumps() используется для хранения сериализованных данных в файле Python. Она принимает только один аргумент, который представляет собой данные Python для сериализации. Файловый аргумент не используется, потому что мы не записываем данные на диск. Рассмотрим следующий пример:
import json # Key:value mapping student = { "Name" : "Peter", "Roll_no" : "0090014", "Grade" : "A", "Age": 20 } b = json.dumps(student) print(b)
Выход:
{"Name": "Peter", "Roll_no": "0090014", "Grade": "A", "Age": 20}
JSON поддерживает примитивные типы данных, такие как строки и числа, а также вложенные списки, кортежи и объекты.
import json #Python list conversion to JSON Array print(json.dumps()) #Python tuple conversion to JSON Array print(json.dumps(("Welcome", "to", "javaTpoint"))) # Python string conversion to JSON String print(json.dumps("Hello")) # Python int conversion to JSON Number print(json.dumps(1234)) # Python float conversion to JSON Number print(json.dumps(23.572)) # Boolean conversion to their respective values print(json.dumps(True)) print(json.dumps(False)) # None value to null print(json.dumps(None))
Выход:
"Hello" 1234 23.572 true false null
3rd-party libraries
If you don’t want to manually parse or stringify JSON data each time you read or write to a JSON file, use the jsonfile module instead.
The module wraps the module and object methods and exposes the same methods as the module for reading and writing JSON files.
Type the following command in your project root directory to install the module:
To read data from JSON files, the module provides and methods. They are similar to those offered by the module except that they automatically parse the contents of the file into a JSON object:
Similarly, to write data to a JSON file, you can either use the or method:
Исключаем и преобразуем: replacer
Полный синтаксис :
- value
- Значение для кодирования.
- replacer
- Массив свойств для кодирования или функция соответствия .
- space
- Дополнительное пространство (отступы), используемое для форматирования.
В большинстве случаев используется только с первым аргументом. Но если нам нужно настроить процесс замены, например, отфильтровать циклические ссылки, то можно использовать второй аргумент .
Если мы передадим ему массив свойств, будут закодированы только эти свойства.
Например:
Здесь мы, наверное, слишком строги. Список свойств применяется ко всей структуре объекта. Так что внутри – пустые объекты, потому что нет в списке.
Давайте включим в список все свойства, кроме , из-за которого появляется цикличная ссылка:
Теперь всё, кроме , сериализовано. Но список свойств довольно длинный.
К счастью, в качестве мы можем использовать функцию, а не массив.
Функция будет вызываться для каждой пары , и она должна возвращать заменённое значение, которое будет использоваться вместо исходного. Или , чтобы пропустить значение.
В нашем случае мы можем вернуть «как есть» для всего, кроме . Чтобы игнорировать , код ниже возвращает :
Обратите внимание, что функция получает каждую пару ключ/значение, включая вложенные объекты и элементы массива. И она применяется рекурсивно
Значение внутри – это объект, который содержит текущее свойство.
Первый вызов – особенный. Ему передаётся специальный «объект-обёртка»: . Другими словами, первая пара имеет пустой ключ, а значением является целевой объект в общем. Вот почему первая строка из примера выше будет .
Идея состоит в том, чтобы дать как можно больше возможностей – у него есть возможность проанализировать и заменить/пропустить даже весь объект целиком, если это необходимо.
Что такое JSON в Python?
JSON в Python обозначает JavaScript Object Notation, который является широко используемым форматом данных для обмена данными в Интернете. JSON – идеальный формат для организации передачи данных между клиентом и сервером. Его синтаксис аналогичен языку программирования JavaScript.
Основная цель JSON – передавать данные между клиентом и веб-сервером. Это простой в освоении и наиболее эффективный способ обмена данными. Его можно использовать с различными языками программирования, такими как Python, Perl, Java и т. д.
JSON в основном поддерживает 6 типов данных в JavaScript:
- String;
- Number;
- Boolean;
- Null;
- Object;
- Array.
JSON построен на двух структурах:
- Он хранит данные в парах имя / значение. Он рассматривается как объект, запись, словарь, хеш-таблица, список с ключами.
- Упорядоченный список значений рассматривается как массив, вектор, список или последовательность.
Представление данных JSON похоже на словарь Python. Ниже приведен пример данных JSON:
{ "book": , { { "id": 02, "language": "French", "edition": "Third", "author": "Vladimir" } }
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: (строкой), (числом), (объектом), (массивом), (логическим значением или ) или (специальным значением JavaScript). Например, значение ключа в JSON не может быть функцией или датой (объектом типа ).
// 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": , "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» — .
При этом стоит обратить внимание на то, что JSON не допускает использование внутри своей структуры комментариев
Чтение файлов и директорий¶
Для чтения файла в асинхронном режиме используется метод Node.js , который принимает три параметра:
- путь к файлу;
- кодировка;
- callback-функция, вызываемая после получения содержимого файла.
Callback-функции передается два аргумента: ошибка и полученные данные в строковом формате. Если операция прошла успешна, то в качестве ошибки передается .
Если в не указать кодировку, то данные файла будут возвращены в формате .
Поскольку метод выполняется асинхронно, то не происходит блокировки главного процесса Node.js. Но в некоторых случаях может понадобиться синхронное чтение файла, для этого есть метод , но при этом выполнение главного процесса будет заблокировано до тех пор, пока полностью не будет загружено содержимое файла.
Node.js возвращает результат чтения файла и принимает два параметра:
- путь к файлу;
- кодировку.
Обработка и перехват ошибок при использовании осуществляется с помощью конструкции .
Чтобы инициировать ошибку, укажите неправильный путь к файлу.
Методы и для работы с файлами используют . Но есть и другой способ считать содержимое файла: создать поток с помощью Node.js . Любой поток в Node.js является экземпляром класса , который позволяет обрабатывать возникающие в потоке события.
Параметры, принимаемые :
- путь к файлу;
- объект со следующими настройками:
- — кодировка (по умолчанию );
- — режим доступа (по умолчанию );
- — если , то при событиях и поток закроется автоматически (по умолчанию ).
Вместо объекта настроек можно передать строку, которая будет задавать кодировку.
Использование потока имеет ряд преимуществ перед :
- Меньшее использование памяти за счет чтения содержимого по частям;
- Для объемных файлов время между запросом и ответом существенно сокращается за счет того, что данные начинают поступать по частям, а не после полной загрузки;
- Возможность перенаправить данные в другой поток с помощью метода .
Для чтения директорий используются методы и , для асинхронного и синхронного режимов соответственно.
Node.js работает асинхронно и принимает три аргумента:
- путь к директории;
- кодировку;
- callback-функцию, которая принимает аргументами ошибку и массив файлов директории (при успешном выполнении операции ошибка передается как ).
Node.js работает синхронно, возвращает массив найденных файлов и принимает два параметра:
- путь к директории;
- кодировку.
Как создать строку JSON?
Есть несколько основных правил для создания строки JSON:
- Строка JSON содержит либо массив значений, либо объект (ассоциативный массив пар имя/значение).
- Массив заключается в квадратные скобки ( и ) и содержит разделенный запятой список значений.
- Объект заключается в фигурные скобки ( и ) и содержит разделенный запятой список пар имя/значение.
- Пара имя/значение состоит из имени поля, заключенного в двойные кавычки, за которым следует двоеточие () и значение поля.
-
Значение в массиве или объекте может быть:
- Числом (целым или с плавающей точкой)
- Строкой (в двойных кавычках)
- Логическим значением ( или )
- Другим массивом (заключенным в квадратные скобки)
- Другой объект (заключенный в фигурные скобки)
- Значение
Чтобы включить двойные кавычки в строку, нужно использовать обратную косую черту: . Так же, как и во многих языках программирования, можно помещать управляющие символы и шестнадцатеричные коды в строку, предваряя их обратной косой чертой. Смотрите детали на сайте JSON.
Работаем со строкой JSON в JavaScript
JSON имеет простой формат, но создавать строку JSON вручную достаточно утомительно. Кроме того, часто нужно взять строку JSON, конвертировать ее содержание в переменную, которую можно будет использовать в коде.
Большинство языков программирования имеют инструменты для простого преобразования переменных в строки JSON и наоборот.
Создаем строку JSON из переменной
JavaScript имеет встроенный метод , который берет переменную и возвращает строку JSON, представляющую ее содержание. Например, создадим объект JavaScript, который содержит сведения о заказе из нашего примера, а затем создадим из него строку JSON:
<script type="text/javascript"> var cart = { "orderID": 12345, "shopperName": "Ваня Иванов", "shopperEmail": "[email protected]", "contents": , "orderCompleted": true }; alert ( JSON.stringify( cart ) ); </script>
Данный код выдаст:
{"orderID":12345,"shopperName":"Ваня Иванов","shopperEmail":"[email protected]","contents":,"orderCompleted":true}
Обратите внимание, что метод возвращает строку JSON без пробелов. Ее сложнее читать, но зато она более компактна для передачи через сеть
Создаем переменную из строки JSON
Существует несколько способов разобрать строку JSON в JavaScript, но самый безопасный и надежный — использовать встроенный метод . Он получает строку JSON и возвращает объект или массив JavaScript, который содержит данные. Например:
<script type="text/javascript"> var jsonString = ' \ { \ "orderID": 12345, \ "shopperName": "Ваня Иванов", \ "shopperEmail": "[email protected]", \ "contents": , \ "orderCompleted": true \ } \ '; var cart = JSON.parse ( jsonString ); alert ( cart.shopperEmail ); alert ( cart.contents.productName ); </script>
В результате мы получим следующий вывод:
[email protected] Чудо товар
В реальном приложении ваш JavaScript код будет получать заказ в виде строки JSON в AJAX ответе от скрипта сервера, передавать строку методу , а затем использовать данные для отображения на странице пользователя.
и имеют другие возможности, такие как использование возвратных функций для пользовательской конвертации определённых данных. Такие опции очень удобны для конвертации различных данных в правильные объекты JavaScript.