JSON( JavaScript Object Notation )

Concepts

• '속성-값' 쌍 또는 '키-값' 쌍으로 이루어진 개방형 표준( Opened Standard )¹⁾ 데이터 포맷이다.
  • 이 값 하나 하나를 리터럴(literal), 키-값 쌍을 프로퍼티(property)라 한다.
• 브라우저/서버 통신을 위해, 넓게는 XML을 대체하는 주요 데이터 포맷으로.
  특히 인터넷에서 자료를 주고 받을 때 그 자료를 표현하는 방법으로 알려져 있다.
• 자료의 종류에 큰 제한은 없으며 특히 컴퓨터 프로그램의 변수값을 표현하는 데 적합하다.
• 자바스크립트 언어로부터 파생되어 자바스크립트의 구문 형식을 따르지만,
  실제로는 프로그래밍 언어나 플랫폼에 독립적이다.

개방형 표준( Opened Standard )¹⁾

기술에 대한 표준 문서가 공개되어 있으며 사용이 자유롭다.
상황에 따라 다른 정의가 존재하며, 표준 단체, 국가마다 서로 다른 정의를 가질 수 있다.

사용 목적

• 주로 서버에서 클라이언트로 데이터를 보낼 때 사용하는데,
  서버측에서는 클라이언트가 사용하는 언어에 관계 없이 일정한 패턴을 지닌 데이터를 생성해 전송하면
  클라이언트는 그 데이터를 해석해 자기만의 방식으로 가공해 사용할 수 있다.

• 웹 초기 시절부터 사용한 XML과 비교하자면,
  이 XML은 헤더, 태그 등의 요소들로가독성이 떨어지며, 비교적 용량을 많이 잡아먹는다는 단점이 있다.
  이에 대응해 XML보다 훨씬 간결하고, 가벼운 용량의 양식으로 JSON이 각광을 받고 있다.

Advantage

• 텍스트로 이루어져 있어 사람이 읽고 쓰기 쉽다.
• XML에 비해 구문이 더 짧고 배열을 사용할 수 있다.
• 프로그래밍 언어와 플랫폼에 독립적이므로, 서로 다른 시스템간에 객체를 교환하기에 좋다.

Data type

• 수(Number) : 정수, 실수, 지수 ( 8진수나 16진수 등의 표현법은 제공하지 않음 )

  12
  -3.14
  1.234e+5
  

• 문자열(String) : 큰따옴표(")로 구분되는 유니코드 문자

  "anbo"
  "한글"
  

• 참/거짓(Boolean) : 기본적으로 true와 false를 소문자로만 표기한다.

  true
  false
  

• NULL : 아무런 값도 가지고 있지 않으며, 소문자로 표기해야 한다.

  null
  

• 객체(Object) : 프로퍼티의 집합으로, 중괄호{}로 나타낸다.
  이름은 항상 문자열이며, 값은 JSON 데이터 타입이다.
  객체 안에 객체가 포함되는 계층 구조도 가능하며, 모든 값들은 쉼표(,)로 구분한다.

  { string:value [, string:value] [, string:value] ... }
  

  {
      "월": "January",
      "제목": "Survey",
      "참여여부": false
  }
  

• 배열(Array) : 여러 개의 데이터가 순서를 가지고 나열된 집합이며 대괄호[]로 나타낸다.
  배열의 각 요소는 JSON의 데이터 타입이다.
  객체와 달리 배열은 데이터의 값만을 나열하며, 쉼표(,)로 구분한다.
  배열의 인덱스는 언제나 0부터 시작하며, 여러 타입의 배열 요소를 가질 수 있다.

  [ value [, value] [, value] ... ]
  

  {
      "kpop":[
          "METEOR",
          "아무노래",
          {
              "age": "25",
              "year": "2020",
              "etc": null
          }
      ]
  }
  

Example

Ubuntu 에서 JavaScript로 진행한 간단한 테스트 예제

• 한 사람에 관한 정보를 갖는 JSON 객체
  • test.js

    console.log( "START" );
    
    var anbo = { "이름": "안보현",
                 "나이": 29,
                 "특기": [
                     "독서",
                     "피아노"
                 ],
                 "가족관계": {
                     "#": 3, 
                     "아버지": "0",
                     "어머니": "1",
                     "형": "2"
                 },
                 "회사": "선재소프트"
               }
    
    console.log( anbo );
    console.log( "FINISH" );
    

  • terminal

    [anbo@h JavaScript]$ node test.js
    START
    { '이름': '안보현',
      '나이': 29,
      '특기': [ '독서', '피아노' ],
      '가족관계': { '#': 3, '아버지': '0', '어머니': '1', '형': '2' },
      '회사': '선재소프트' }
    FINISH
    

Validation

• JSON 스키마는 다음과 같은 세 가지 검증(validation) 과정을 거친다.
  1. 데이터 타입이 정확한가
  2. 필수로 받아야 하는 데이터가 포함되어 있는가
  3. 데이터가 유효한 범위 내에 있는가
• 이러한 검증 기준을 모두 키워드(keyword)를 이용해 직접 명시할 수 있다.

• 검증 키워드
  • 데이터에 대한 정보를 나타내는 검증 키워드
    • type : 데이터의 타입
    • properties : 데이터 이름-값 쌍
    • required : 배열의 모든 요소를 프로퍼티로 가지고 있는지
    • minimum : 최솟값 이상의 숫자만
    • maximum : 최댓값 이하의 숫자만
    • multipleOf : 명시한 숫자의 배수만
    • maxLength : 명시한 최대길이 이하의 문자열만
    • minLength : 명시한 최소길이 이상의 문자열만
    • pattern : 명시한 정규 표현식
  • 스키마에 대한 정보를 나타내는 메타 데이터 키워드
    • title : 제목
    • description : 설명
    • default : 기본값
  • 예시

    {
        "title": "선재소프트 스키마",
        "description": "이 스키마는 선재소프트에 대한 데이터를 검증하기 위해 작성된 스키마이다.",
        "type": "object",
        "properties": {
                "name": {"type": "string"},
                "age": {"type": "integer"}
                "team": {
                    "teamName": {"type": "string"},
                    "job": {"type": "string"}
                }
        }
    }
    

• 문자열 검증의 경우, pattern 키워드를 사용해 정규 표현식 검증을 할 수 있다.

  1개 이상의 영어 소문자인지 검증하는 예제
  
  {
      "type": "string",
      "pattern": "[a-z]+"
  }

스키마 결합

• JSON 스키마에서 다음과 같은 키워드를 사용해 여러 스키마들을 결합할 수 있다.
  • allOf
    • 명시된 배열에 나열된 모든 JSON 스키마를 검사하며, 배열에 나열된 검증을 모두 통과해야한다.

      해당 문자열의 데이터 길이가 3 이상 5 이하를 검사하는 예제
      
      {
          "allOf": [
              {"minLength": 3},
              {"maxLength": 5}
          ]
      }
      

  • anyOf
    • 명시된 배열에 나열된 모든 JSON 스키마를 검사하며, 배열에 나열된 하나 이상의 검증을 통과해야 한다.

      해당 데이터가 문자열 혹은 숫자인지 검사하는 예제
      
      {
          "anyOf": [
              {"type": "string"},
              {"type": "number"}
          ]
      }
      

  • oneOf
    • 명시된 배열에 나열된 모든 JSON 스키마를 검사하며, 배열에 나열된 오직 하나의 검증을 통과해야 한다.

      해당 데이터가 숫자이면서 3의 배수이거나, 숫자이면서 4의 배수인지 검사하는 예제
      
      {
          "oneOf": [
              { "type": "number", "multipleOf": 3 },
              { "type": "number", "multipleOf": 4 }
          ]
      }
      

  • not
    • 명시된 스키마를 만족하지 않는 데이터만을 검사한다.

      해당 데이터가 문자가 아닌지 검사하는 예제
      
      {
          "not": {
              "type": "string"
          }
      }
      

Examples

• Basic

  {
    "type": "object",
    "properties": {
      "street_address": { "type": "string" },
      "city":           { "type": "string" },
      "state":          { "type": "string" }
    },
    "required": ["street_address", "city", "state"]
  }
  

• Product 스키마

  { 
    "name":"Product", 
    "properties": 
    { 
      "id": 
      { 
        "type":"number", 
        "description":"Product identifier", 
        "required":true 
      }, 
      "name": 
      { 
        "description":"Name of the product", 
        "type":"string", 
        "required":true 
      }, 
      "price": 
      { 
        "type":"number", 
        "minimum":0, 
        "required":true 
      }, 
      "tags": 
      { 
        "type":"array", 
        "items": 
        { 
          "type":"string" 
        } 
      } 
    } 
  }
  

• allOf

  스키마 
  {
    "definitions": {
      "address": {
        "type": "object",
        "properties": {
          "street_address": { "type": "string" },
          "city":           { "type": "string" },
          "state":          { "type": "string" }
        },
        "required": ["street_address", "city", "state"]
      }
    },
  
    "allOf": [
      { "properties": {
          "type": { "enum": [ "residential", "business" ] }
        }
      }
    ]
  }
  

• Data의 추가 및 삭제( Ubuntu 에서 JavaScript로 진행 )
  • test.js

    var movie = {
        "title": "Avengers - End game",
        "actor": [
            "Robert Downey Jr.",
            "Chris Evans",
            "Scarlett Johansson"],        
        "director": "Russo brother"
    }
    
    console.log( "###############################" );
    console.log( "START" );
    console.log( "###############################" );
    console.log( " " );
    
    console.log( "< object movie >" );
    console.log( movie );
    
    console.log( " " );
    console.log( "###############################" );
    console.log( "AVENGERS's 4th series!" );
    console.log( "###############################" );
    console.log( " " );
    console.log( "TITLE : " + movie.title );
    console.log( "ACTOR : " + movie.actor[0] );
    console.log( "        " + movie.actor[1] );
    console.log( "        " + movie.actor[2] );
    
    movie.actor[3] = "Jeremy Renner";
    
    console.log( "        " + movie.actor[3] );
    console.log( "DIRECTOR : " + movie.director );
    
    movie.year = 2019;
    
    console.log( "YEAR : " + movie.year );
    console.log( " " );
    console.log( "###############################" );
    console.log( " " );
    
    console.log( "< object movie >" );
    console.log( movie );
    
    console.log( " " );
    console.log( "###############################" );
    console.log( "FINISH" );
    console.log( "###############################" );
    

  • terminal

    [anbo@h JavaScript]$ node test.js
    ###############################
    START
    ###############################
    
    < object movie >
    { title: 'Avengers - End game',
      actor: [ 'Robert Downey Jr.', 'Chris Evans', 'Scarlett Johansson' ],
      director: 'Russo brother' }
    
    ###############################
    AVENGERS's 4th series!
    ###############################
    
    TITLE : Avengers - End game
    ACTOR : Robert Downey Jr.
            Chris Evans
            Scarlett Johansson
            Jeremy Renner
    DIRECTOR : Russo brother
    YEAR : 2019
    
    ###############################
    
    < object movie >
    { title: 'Avengers - End game',
      actor:
       [ 'Robert Downey Jr.',
         'Chris Evans',
         'Scarlett Johansson',
         'Jeremy Renner' ],
      director: 'Russo brother',
      year: 2019 }
    
    ###############################
    FINISH
    ###############################