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Was ist JSON? Dateiformat erklärt

Entdecken Sie, was JSON ist und wie es funktioniert. Lernen Sie JSON-Format, Dateitypen, Datentypen, Dokumentdatenbanken und Anwendungen aus der Praxis kennen.

  • Übersicht
  • Was ist JSON?
  • JSON vs. HTML vs. XML: Wichtige Unterschiede
  • JSON-Datentypen
  • Wofür wird JSON angewendet?
  • Was ist eine JSON-Dokumentendatenbank?
  • Fazit
  • Häufig gestellte Fragen zu JSON
  • Kunden, die Snowflake einsetzen
  • Ressourcen

Übersicht

Die meisten Web- und mobilen Anwendungen nutzen heute ein standardmäßiges Format, um Informationen auszutauschen: JSON (JavaScript Object Notation): 

JSON ist ein leichter textbasierter Datenaustausch, der die APIs zur Verbindung von Apps, die Konfigurationsdateien zur Definition von Cloud-Diensten und die Art und Weise, wie Daten zur Verwendung durch KI-Algorithmen verpackt sind, unterstützt.

Entwickler:innen schätzen JSON-Dateien für ihre Benutzerfreundlichkeit und flexible Kompatibilität mit den meisten Programmiersprachen. In diesem Artikel untersuchen wir diese weitverbreitete Technologie eingehender und besprechen einige Implementierungsmöglichkeiten.

Was ist JSON?

JSON (JavaScript Object Notation) wurde in den frühen 2000er Jahren als einfachere Alternative zur sperrigen XML-Markup-Sprache entwickelt und ist ein leichtes Format zur Datenübertragung zwischen Servern und Webapplikationen.

Obwohl es mit JavaScript, der Sprache, die die Webseiten interaktiv gemacht hat, entstanden ist, ist JSON nicht darauf beschränkt. Seine Stärke liegt in seiner Flexibilität. Die meisten modernen Programmiersprachen können den Dateityp JSON lesen.

Mehrere wichtige Merkmale heben ihn von der Masse ab. Zum einen organisiert JSON Daten in Schlüssel-Wert-Paare, die wie Labels fungieren, die mit Details abgeglichen werden. Beispielsweise kann es einen Namen wie „Alice Jones“ annehmen und mit anderen Informationen wie einer E-Mail-Adresse oder einer Telefonnummer kombinieren, um einen einzelnen Datensatz oder ein Objekt zu erstellen.

JSON kann auch mehrere Einträge in Arrays anordnen, wie z. B. eine Liste der jüngsten Käufe von Alice: „Schuhe“, „Jacke“ und „Uhr“.

Durch die Verschachtelung können Objekte und Arrays kombiniert werden, sodass Alices Profil eine ganzheitlichere Ansicht ihrer Aktivitäten bieten kann, indem Informationen über ihre Kaufhistorie, Zahlungsdetails und Lieferadressen erfasst werden.

All diese Funktionen ermöglichen es Entwickler:innen, komplexe Datensätze in einem standardisierten Paket darzustellen, das einfach geteilt und wiederverwendet werden kann.

JSON vs. HTML vs. XML: Wichtige Unterschiede

JSON, HTML (Hypertext Markup Language) und XML (Extensible Markup Language) gehören zu den beliebtesten Formaten zur Speicherung und Übertragung von Web- und mobilen Daten. Zwar teilen sie einige Stärken, aber jede hat ihre eigenen Vorteile. Hier ist der Vergleich:

 

JSON vs. HTML

Obwohl sowohl JSON als auch HTML textbasiert und „menschenlesbar“ sind, d. h. Daten so geschrieben werden, dass sie auch von Durchschnittspersonen verstanden werden können, erfüllen sie sehr unterschiedliche Rollen.

Entwickler:innen greifen beispielsweise zu JSON, wenn sie Informationen austauschen wollen, wie z. B. Kontodetails an eine mobile App senden oder Updates zwischen Cloud-Diensten weitergeben. HTML hingegen wird direkt von Browsern geparst, die seine Tags interpretieren, um das zu rendern, was Sie auf einer Webseite tatsächlich sehen: von Überschriften und Bildern bis hin zu eingebetteten Videos.

 

JSON vs. XML

XML wurde in den 1990er Jahren entwickelt, um Daten mithilfe von Tags zu strukturieren und zu transportieren, ähnlich wie HTML das Layout von Webseiten beschreibt. Es wurde schnell zu einer allgemeinen Methode für den Austausch von Daten zwischen Websites und Unternehmen, aber seine sperrige Struktur machte es für Entwickler:innen umständlich.

Als JSON mit einer leichteren Syntax aufkam, die auf Schlüssel-Wert-Paaren und Arrays statt auf schwerem Markup basierte, entschieden sich die Entwickler:innen für diese Lösung.

Die Unterschiede sind erheblich. JSON kann von den meisten Programmiersprachen schnell und direkt analysiert werden, während XML oft eine zusätzliche Verarbeitung erfordert. Aufgrund dieser Effizienz und geringerer Dateigrößen ist JSON das bevorzugte Format für Web-APIs, mobile Apps und Cloud-Services. XML hingegen ist heute in der Regel Altsystemen vorbehalten.

JSON-Datentypen

In JSON werden Datenbits in spezifisch definierte Typen gesteckt. Diese Datentypen „sagen“ Applikationen, wie sie die Informationen interpretieren sollen, sei es Text, eine Zahl, eine Liste oder ein Datensatz.

Klare Regeln wie diese machen JSON einfach zu validieren und zuverlässig für das Sharing zwischen verschiedenen Programmiersprachen. 

Hier einige der wichtigsten Datentypen: 

 

Zeichenfolgen

Eine Zeichenfolge ist Text, der in doppelte Anführungszeichen eingeschlossen wird. Zeichenfolgen können Buchstaben, Zahlen, Symbole oder Unicode-Zeichen enthalten. Sie werden in der Regel für Namen, Beschreibungen, Adressen und andere Textfelder verwendet.

 

Zahlen

Zahlen können positive oder negative ganze Zahlen und Dezimalstellen sein. Nach der genauen Art und Weise, wie JavaScript Zahlen in Computern speichert, erfassen sie Werte wie Preise, Mengen, IDs und Statistiken.

 

Boolean

Ein Boolean definiert, ob ein Datenpunkt wahr oder falsch ist. Beispielsweise könnte geprüft werden, ob ein Konto aktiv (true) oder inaktiv (false) ist oder ob ein Feature aktiviert (true) oder deaktiviert (false) ist.

 

Null

Wie der Name schon sagt, bedeutet null das Fehlen von Daten. In JSON-Begriffen zeigt es an, dass ein Feld existiert, aber leer ist, wie ein ungenutzter Rabattcode in einem Online-Kaufformular oder ein fehlender zweiter Name in einer Bewerbung.

 

Arrays

Arrays sind Listen mit Werten in eckigen Klammern wie folgt: [ ]. Sie können Zeichenfolgen, Zahlen, Objekte, Boolean, Nullen oder andere Arrays enthalten. Arrays werden häufig für Listen verwendet, wie z. B. Artikel in einem Warenkorb, Einträge in einem Transaktionsverlauf oder Produkte in einem Katalog.

 

Objekte

Objekte sind Sammlungen von Schlüssel- und Wertpaaren in geschweiften Klammern, wie zum Beispiel: {}. Schlüssel werden als Zeichenfolgen geschrieben und dann mit Werten verknüpft, wodurch Sätze von separaten Feldern erstellt werden. Objekte werden oft verwendet, um gruppenbezogene Informationen zu sammeln, wie z. B. Kundenprofile mit bestimmten Namen, E-Mail-Adressen und Telefonnummern.

Wofür wird JSON angewendet?

Entwickler:innen nutzen JSON auf vielfältige Weise, um Daten systemübergreifend zu verschieben, zu speichern und zu interpretieren. Hier einige der häufigsten, praktischsten Anwendungsfälle:

 

API-Antworten und Datenaustausch

JSON wird aufgrund seiner leichten Struktur und breiten Kompatibilität häufig zur Datenübertragung zwischen Systemen und Programmiersprachen eingesetzt. APIs nutzen es, um Anfragen und Antworten zu verpacken, z. B. wenn eine Shopping-App Bestelldetails an einen Zahlungsdienst sendet und im Gegenzug einen Genehmigungscode erhält. Seine kompakte Syntax macht solche Austauschprozesse schnell übertragbar und einfach zu analysieren.

 

Konfigurationsdateien für Anwendungen

Anwendungen verlassen sich oft auf JSON-Dateien, um Einstellungen wie Serverstandorte, Anmeldedaten und Anzeigeoptionen zu speichern. Da das Format so einfach zu lesen und zu bearbeiten ist, können Entwickler:innen Dateien ohne großen Mehraufwand spontan aktualisieren. 

 

Speicherung von Benutzerpräferenzen und -einstellungen

Web- und mobile Apps nutzen JSON, um Benutzerpräferenzen wie Sprache, Themes und Benachrichtigungsoptionen zu speichern und zu laden. Indem Apps diese Details in strukturierten Formaten speichern, können sie Online-Nutzer:innen personalisiertere Erfahrungen bieten. 

 

Echtzeitdaten in Web- und mobilen Apps

Dank der leichten Struktur von JSON können Daten einfach gesendet und verarbeitet werden, was für Echtzeit-Szenarien entscheidend ist. So können beispielsweise Chatnachrichten sofort angezeigt werden, Dashboards mit aktuellen Updates aktualisiert werden und Live-Sportergebnisse aktualisiert werden, wenn die Bewertung erfolgt.

 

Integration zwischen Microservices

In Cloud-Umgebungen unterteilen Unternehmen Anwendungen oft in Microservices, kleine unabhängige Komponenten, die Funktionen wie die Verarbeitung von Zahlungen oder den Versand von Benachrichtigungen verwalten. Diese Dienste nutzen JSON, um Informationen zwischen Plattformen auszutauschen, sodass Daten nahtlos zwischen Systemen verschoben werden können, die auf verschiedenen Technologien basieren.

Was ist eine JSON-Dokumentendatenbank?

JSON-Dokumentdatenbanken speichern Datensätze als vollständige "Dokumente", die in JSON codiert sind, anstatt in den Zeilen und Spalten eines herkömmlichen Systems. Jede JSON-Datei kann Schlüssel-Wert-Paare und Arrays enthalten, sodass ein Datensatz komplexe Informationen erfassen kann, wie z. B. ein Produkt mit seinen Spezifikationen, Bildern und Rezensionen.

Die meisten JSON-Dokumentdatenbanken gehören zur NoSQL-Familie, verlassen sich also nicht auf starre Tabellen. Plattformen wie MongoDB, Couchbase und Redis speichern JSON direkt und können durch die Verteilung der Daten auf mehr Server ganz einfach erweitert werden. Dadurch sind sie eine hervorragende Wahl für semistrukturierte oder unstrukturierte Inhalte wie Dokumente, Social-Media-Feeds und Sensordaten.

Herkömmliche SQL-Datenbanken wie Oracle, PostgreSQL und MySQL haben ebenfalls JSON-Unterstützung hinzugefügt.

Fazit

Mit seiner leichten Struktur und plattformübergreifenden Anwendbarkeit ist JSON zum Rückgrat der modernen Softwareentwicklung geworden. Von APIs zur Unterstützung von Unternehmensintegrationen bis hin zu Cloud-Diensten, die über einen kontinuierlichen Datenaustausch laufen – JSON bewegt Informationen sauber zwischen Systemen und sorgt für Interoperabilität der Anwendungen. Sein einfaches Format und die breite Unterstützung bieten Entwickler:innen eine zuverlässige Möglichkeit, schnell zu erstellen und die Services aufeinander abzustimmen. Diese Allgegenwärtigkeit hat JSON zu einer Grundlage für APIs, Web-Apps und Cloud-Plattformen gemacht. 

Für IT-Teams und Entwickler:innen ist ein sicherer Umgang mit dem Format heutzutage Grundvoraussetzung für skalierbare Systeme und effiziente Workflows. Die beste Methode, um scharf zu bleiben, ist Übung. Entdecken Sie JSON-Beispiele. Testtools. Und setzen Sie das Format in Ihre eigenen Pipelines ein.

Häufig gestellte Fragen zu JSON

JSON ist eine einfache Möglichkeit, Informationen zu organisieren, damit verschiedene Programme ein einheitliches Verständnis davon haben, was es bedeutet. Stellen Sie sich eine Lebensmittelliste vor, bei der jeder Artikel ein Etikett wie Milch oder Brot hat und eine Zahl, die zeigt, wie viel von dem Artikel Sie wollen. JSON strukturiert Informationen in einem Label-and-Value-Stil, sodass Anwendungen sie einfach teilen und verwenden können.

Nein, das ist vielleicht einer der größten Irrtümer darüber. JSON wird eigentlich als Datenaustauschformat betrachtet, das heißt, es bietet eine strukturierte Möglichkeit, Informationen zwischen Systemen darzustellen und zu übertragen. Eine tatsächliche Programmiersprache hingegen gibt Computern Befehle zur Ausführung von Aktionen. JSON sagt einem Computer nicht, was er tun soll. Es organisiert einfach die Daten, die andere Programme verwenden.

Fast alle Beteiligten moderner Software kommen in irgendeiner Weise mit JSON in Berührung. Entwickler:innen nutzen es, um Daten zwischen Front- und Backend-Systemen oder zwischen verschiedenen Diensten innerhalb einer App zu übertragen. APIs nutzen es zum Senden und Empfangen von Daten. Datenteams verlassen sich darauf, um semistrukturierte Informationen wie Protokolle oder Benutzeraktivitäten in Datenbanken oder Cloudspeicher zu verschieben. KI-Sprachmodelle sind auch darauf angewiesen, dass JSON Anfragen verpackt und Outputs strukturiert, damit Anwendungen sie sinnvoll nutzen können. Und Anbieter von Cloud-Plattformen nutzen es als Standardformat für ihre APIs und sind damit die Standardsprache für die Integration in die digitale Infrastruktur von heute.

Obwohl JSON aus JavaScript geboren wurde, geht seine Nützlichkeit weit darüber hinaus. 

In JavaScript kann JSON mit JSON.parse in nutzbare Objekte verwandelt werden, die JSON-Zeichenfolgen lesen und in JavaScript-Objekte umwandeln. Es kann auch umgekehrt mit JSON.stringify arbeiten, das ein Objekt nimmt und in JSON-Text umwandelt. Dieses Hin und Her erleichtert es Webseiten, Daten aus APIs abzurufen, Inhalte spontan zu aktualisieren und Änderungen an einen Server zurückzusenden. 

JSON ist nicht auf JavaScript beschränkt, aber die Kombination bleibt eine der häufigsten und effizientesten Methoden, sie in modernen Webanwendungen zu verwenden.

Bei all seiner Einfachheit und Beliebtheit bringt JSON einige Nachteile mit sich. 

Das einfache Textformat erleichtert beispielsweise das Lesen von Dateien, kann sie aber auch im Vergleich zu binären Formaten sperrig machen, was den Aufwand bei der Verarbeitung sehr großer Datasets erhöht. Viele Entwickler:innen lösen dieses Problem, indem sie JSON komprimieren oder auf leichtere Alternativen zurückgreifen, wenn die Skalierung zum Problem wird. 

JSON fehlt auch die strikte Datentypisierung, sodass Zahlen, Daten und andere Werte systemübergreifend uneinheitlich interpretiert werden können. Die Standardisierung von Schemata und der Einsatz von Validierungstools trägt zur Verringerung dieses Risikos bei. 

Ein weiteres Problem ist die Sicherheit, da falsch validierte JSON-Eingaben zu Injektionsangriffen führen können. Die Lösung ist eine rigorose Eingabevalidierung und sorgfältige Analyse. 

JSON verarbeitet semistrukturierte Daten zwar gut, kann aber mit tief verschachtelten Datensätzen unhandlich werden. Entwickler:innen zerlegen Daten oft in kleinere Teile oder strukturieren Datensätze um, um sie überschaubar zu halten.