JSON：Web通用数据格式

JSON：Web上数据的通用语言

如果你曾经在Web上处理过数据，那么你很可能使用过JSON。它代表JavaScript对象表示法，但尽管有这个名称，它几乎被所有编程语言使用。JSON是一种将结构化数据表示为文本的简单方法——把它想象成一种以人类和计算机都能轻松理解的方式记录信息的方法。

基本构建块

JSON使用一组非常小的构建块。有字符串（用双引号括起来的文本）、数字（带或不带小数）、布尔值（true或false）、null（表示无）、对象（用花括号括起来的键值对集合）和数组（用方括号括起来的有序列表）。仅此而已——JSON中的一切都是由这六种类型构建的。

一个典型的JSON对象看起来像这样：一个人可能被表示为一个具有name、age和email等属性的对象。一个人员数组就是这些对象的列表。这种简单性正是JSON如此受欢迎的原因——它易于阅读、易于编写，并且易于计算机解析。

实际使用JSON

大多数编程语言都有内置函数用于在JSON和原生数据结构之间进行转换。在JavaScript中，使用JSON.parse()将JSON字符串转换为对象，使用JSON.stringify()将对象转换为JSON字符串。这些函数还可以在转换过程中转换数据——例如，在转换为JSON时可以过滤掉某些属性，或在解析时将日期字符串转换为Date对象。

确保你的JSON是有效的

JSON有严格的格式。键必须是双引号括起来的字符串。不允许有注释。禁止尾随逗号。数字不能有前导零。并且编码必须是UTF-8。这些规则可能看起来挑剔，但它们确保JSON可以被任何语言可靠地解析。

为了验证JSON结构，有一个名为JSON Schema的标准。它允许你定义对象应具有的属性、它们的类型、哪些是必需的等等。把它看作是你的数据契约。像AJV这样的工具可以针对模式验证你的JSON，并准确告诉你哪里有问题。

处理大量JSON

当你处理非常大的JSON文件时，将整个内容加载到内存中可能不切实际。流式解析器在JSON到达时逐块处理，而不将整个结构保留在内存中。这对于日志文件或大型数据集之类的东西很有用。

另一种方法是NDJSON，即换行分隔JSON，其中每一行都是一个完整的JSON对象。这种格式非常适合流式处理、日志处理以及希望逐行向文件追加数据的情况。

特殊情况的JSON替代方案

对于大多数用途，JSON完全足够。但如果你需要最大性能或有特殊要求，还有其他选择。MessagePack和BSON是二进制格式，比JSON更紧凑且解析更快。Protocol Buffers和FlatBuffers需要模式，但产生更小更快的结果。它们通常用于每毫秒都很重要的高性能系统。

安全考虑

JSON通常是安全的，但有一些需要注意的事项。原型污染是一种漏洞，攻击者通过特制的JSON操纵JavaScript对象原型的属性。始终使用安全的解析方法。Billion laughs攻击使用深度嵌套的JSON导致堆栈溢出——请限制你愿意解析的深度。并且始终对你的应用程序接受的JSON负载大小设置限制。

有用的工具

有一些非常优秀的工具用于处理JSON。jq是一个命令行工具，允许你用简单的语法过滤、转换和查询JSON文件。fx是一个终端查看器，使JSON易于探索。而JSON Crack将JSON可视化为交互式图形，对于理解复杂的嵌套结构非常有帮助。