維基百科

JSON

以 Javascript 为基础的一种轻量级的数据交换语言。

這是本頁的一個歷史版本，由Zisong chen（留言 | 貢獻）在2023年6月12日 (一) 08:06 （→安全問題：​ 新条目）編輯。這可能和目前版本存在著巨大的差異。

JSON（JavaScript Object Notation, /ˈdʒeɪsən/）是由美國程式設計師道格拉斯·克羅克福特構想和設計的一種輕量級資料交換格式。其內容由屬性和值所組成，因此也有易於閱讀和處理的優勢。JSON是獨立於程式語言的資料格式，其不僅是JavaScript的子集，也採用了C語言家族的習慣用法，目前也有許多程式語言都能夠將其解析和字串化，其廣泛使用的程度也使其成為通用的資料格式。

JSON
副檔名
.json
網路媒體型式
application/json
類型代碼（英語：Type code）TEXT
統一類型標識public.json
格式類型資料交換
延伸自JavaScript
標準RFC 7159, ECMA-404
網站json.org

簡介

JSON格式是1999年《JavaScript Programming Language, Standard ECMA-262 3rd Edition》的子集合，所以可以在JavaScript以eval()函式（javascript通過eval()呼叫解析器）讀入。不過這並不代表JSON無法使用於其他語言，事實上幾乎所有與網路開發相關的語言都有JSON函式庫。

JSON的基本資料類型：

  • 數值：十進制數，不能有前導0，可以為負數，可以有小數部分。還可以用e或者E表示指數部分。不能包含非數，如NaN。不區分整數與浮點數。JavaScript用雙精度浮點數表示所有數值。
  • 字串：以雙引號""括起來的零個或多個Unicode碼位。支援反斜槓開始的跳脫字元序列。
  • 布林值：表示為true或者false。
  • 陣列：有序的零個或者多個值。每個值可以為任意類型。陣列使用方括號[]包裹。多個陣列元素之間用逗號,分隔，形如：[value, value]。
  • 物件：若干無序的「鍵-值對」(key-value pairs)，其中鍵只能是字串[1]。建議但不強制要求對象中的鍵是獨一無二的。對象以花括號{}包裹。多個鍵-值對之間使用逗號,分隔。鍵與值之間用冒號:分隔。
  • 空值：值寫為null

token（6種標點符號、字串、數值、3種字面量）之間可以存在有限的空白符並被忽略。四個特定字元被認為是空白符：空格符、水平制表符、回車字元、換行符。空白符不能出現在token內部（但空格符可以出現在字串內部）。JSON標準不允許有位元組序遮罩，不提供注釋的句法。 一個有效的JSON文件的根節點必須是一個對象或一個陣列。

JSON交換時必須編碼為UTF-8。[2]跳脫序列可以為：「\\」、「\"」、「\/」、「\b」、「\f」、「\n」、「\r」、「\t」，或Unicode16進制跳脫字元序列（\u後面跟隨4位元16進制數字）。對於不在基本多文種平面上的碼位，必須用UTF-16代理對（surrogate pair）表示，例如對於Emoji字元——喜極而泣的表情（U+1F602 😂 FACE WITH TEARS OF JOY）在JSON中應表示為： 

{ "face": "😂" }
// or
{ "face": "\uD83D\uDE02" }

JSON的格式描述可以參考RFC 4627。

應用領域

元資料和架構

JSON文字的官方媒體類型是雙引號，這一點在大多數現代的安裝中都採用了這種類型。由於傳統原因，許多服務提供商、瀏覽器、伺服器、Web 應用程式、庫、框架和API也支援非官方的 MIME 類型 或內容類型。值得注意的例子包括谷歌搜尋API，雅虎，臉書的API，Lift，和Dojo Toolkit。JSON 架構指定一種基於 JSON 的格式，用於定義用於驗證、文件和互動控制的 JSON 資料的結構。它為給定應用程式所需的 JSON 資料以及如何修改該資料提供協定。JSON架構基於XML架構（XSD）中的概念，但基於JSON。與在 XSD 中一樣，相同的序列化/反序列化工具可用於架構和資料，並且它是自描述的。它在IETF的網際網路草案中指定，目前為2020-12年草案，於2021年1月28日發布。有幾個驗證器可用於不同的程式語言，每個驗證器都有不同程度的一致性。標準副檔名為 .json。JSON 標準不支援對象參照，但存在基於 JSON 的對象參照的 IETF 草案標準。

WEB開發

JSON最開始被廣泛的應用於WEB應用的開發。不過目前JSON使用在JavaScript、Java、Node.js、C#應用的情況比較多，PHP等開發的WEB應用主要還是使用XML。

NoSQL資料庫

相對於傳統的關係型資料庫，一些基於文件儲存的NoSQL非關係型資料庫選擇JSON作為其資料儲存格式，比較出名的產品有：MongoDB、CouchDB、RavenDB等。

舉例

{
     "firstName": "John",
     "lastName": "Smith",
     "sex": "male",
     "age": 25,
     "address": 
     {
         "streetAddress": "21 2nd Street",
         "city": "New York",
         "state": "NY",
         "postalCode": "10021"
     },
     "phoneNumber": 
     [
         {
           "type": "home",
           "number": "212 555-1234"
         },
         {
           "type": "fax",
           "number": "646 555-4567"
         }
     ]
 }

這種JSON格式也被不少遊戲（如Minecraft）或應用軟體用來當作的部分資料儲存的格式： 

[
     {
          "text": "This is the text",
          "color": "dark_red",
          "bold": "true",
          "strikethough": "true",
          "clickEvent":
               {
                    "action": "open_url",
                    "value": "zh.wikipedia.org"
               },
          "hoverEvent":
               {
                    "action": "show_text",
                    "value":
                    {
                         "extra": "something"
                    }
               }
     },
     {
          "translate": "item.dirt.name",
          "color": "blue",
          "italic": "true"
     }
]

安全問題

讀取JSON

由於JSON是JavaScript的子集，所以一般都會使用eval()作為讀取資料的方式，如果是針對可靠的資料來源，在不支援原生JSON解析的瀏覽器上面這是最快速的方法。然而由於eval方法同樣可以執行任意的JavaScript代碼，因此當資料來源不可靠時則可能產生安全問題。如下面的例子，直接用eval執行時會跳轉： 

var json= eval("{message:(function (){ window.location='http://zh.wikipedia.org/wiki/JSON#.E5.AE.89.E5.85.A8.E6.80.A7.E5.95.8F.E9.A1.8C'; })()}");

其中一種防止不安全程式碼出現的解決辦法，是通過瀏覽器原生支援的JSON.parse(str)方法讀取JSON資料，目前已經得到大部分主流瀏覽器的支援（IE8+，Firefox 3.5+，Chrome4+/Safari4+，Opera10+），在不支援原生JSON對象的瀏覽器上面可以使用parseJSON方法進行讀取[3]，parseJSON採用解析器驗證讀入的程式碼是否真的是JSON程式碼，這樣就更安全。但由於這是用類比的方式讀取，速度上會比eval()慢。

跨站存取問題

另外一個安全上的問題則是跨站請求偽造（Cross-site request forgery，簡稱CSRF或XSRF）。這個問題在Javascript中的狀況是，由於Javascript採用了稱為「沙盒」的機制，這種機制限制Javascript引擎僅能引入同一個站點的程式碼，因而某種程度上提高了安全性。

資料結構

JSON的基本資料類型有：

數字：帶符號的十進制數，可以包含小數部分，可以使用指數 E 表示法，但不能包含 NaN 等非數字。 該格式不區分整數和浮點數。 JavaScript 對其所有數值使用 IEEE-754 雙精度浮點格式（後來也支援 BigInt[4]），但其他實現 JSON 的語言可能對數字進行不同的編碼。

字串：零個或多個 Unicode 字元的序列。 字串用雙引號分隔並支援反斜槓跳脫語法。

布林值：值 true 或 false

陣列：零個或多個元素的有序列表，每個元素可以是任何類型。 陣列使用帶有逗號分隔元素的方括號表示法。

對象：名稱-值對的集合，其中名稱（也稱為鍵）是字串。 當前的 ECMA 標準聲明：「JSON 語法不對用作名稱的字串施加任何限制，不要求名稱字串是唯一的，並且不對名稱/值[5]對的順序賦予任何意義。」 對象用大括號分隔，並使用逗號分隔每一對，而在每一對內，冒號「:」字元將鍵或名稱與其值分隔開。

null：一個空值，使用 null 這個詞

與其他格式的比較

XML

JSON與XML最大的不同在於XML是一個完整的標記語言，而JSON不是。這使得XML在程式判讀上需要比較多的功夫。主要的原因在於XML的設計理念與JSON不同。XML利用標記語言的特性提供了絕佳的延展性（如XPath），在資料儲存，擴充及進階檢索方面具備對JSON的優勢，而JSON則由於比XML更加小巧，以及瀏覽器的內建快速解析支援，使得其更適用於網路資料傳輸領域。

MessagePack

MessagePack宣稱比JSON更短小，快速。

格式化工具

JSON格式取代了XML給網路傳輸帶來了很大的便利，但是卻沒有了XML的一目了然，尤其是JSON資料很長的時候，會讓人陷入繁瑣複雜的資料節點尋找中。開發者可以使用線上JSON格式化工具，來更方便的對JSON資料進行節點尋找和解析。

參考文獻

  1. ^ MDN-JSON标准. [2021-10-30]. （原始內容存檔於2022-04-03）. 
  2. ^ The JavaScript Object Notation (JSON) Data Interchange Format. IETF. December 2017 [16 February 2018]. （原始內容存檔於2021-01-20）. 
  3. ^ JSON and Browser Security. [2007-07-14]. （原始內容存檔於2020-07-16）. 
  4. ^ BigInt - MDN Web Docs Glossary: Definitions of Web-related terms | MDN. developer.mozilla.org. 2023-06-08 [2023-06-12] （美國英語）. 
  5. ^ ECMA-404. Ecma International. [2023-06-12] （美國英語）. 
  1. Apple捷徑 （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）

參閱

外部連結

取自「https://zh.wikipedia.org/w/index.php?title=JSON&oldid=77650786」