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O que é JSON? Formato de arquivo explicado

Descubra o que é JSON e como ele funciona. Saiba mais sobre o formato JSON, tipos de arquivo, tipos de dados, bancos de dados de documentos e aplicações do mundo real.

  • Visão geral
  • O que é JSON?
  • JSON vs. HTML vs. XML: principais diferenças
  • Tipos de dados JSON
  • Para que serve JSON?
  • O que é um banco de dados de documentos JSON?
  • Conclusão
  • Perguntas frequentes sobre o formato JSON
  • Clientes que usam o Snowflake
  • Recursos

Visão geral

Atualmente, a maioria das aplicações móveis e da web dependem de um formato padrão para compartilhar informações: JavaScript Object Notation ou JSON. 

Um formato de troca de dados leve e baseado em texto, JSON é a base das APIs que conectam os apps, os arquivos de configuração que definem os serviços na nuvem e a forma como os dados são preparados para serem usados pelos algoritmos de IA.

Os desenvolvedores gostam de trabalhar com os arquivos JSON pela facilidade de uso e compatibilidade flexível com a maioria das linguagens de programação. Neste artigo, vamos analisar de forma mais aprofundada essa tecnologia amplamente utilizada e discutir alguns métodos para implementá-la.

O que é JSON?

Criado no início dos anos 2000 como uma alternativa mais simples para a linguagem XML, o JSON (JavaScript Object Notation) é um formato leve para transferir dados entre servidores e apps para a web.

Embora tenha se originado do JavaScript, a linguagem que tornou as páginas da web interativas, o JSON não se limita apenas a isso. Seu poder está em sua flexibilidade. A maioria das linguagens de programação modernas pode ler algum tipo de arquivo JSON.

Várias características importantes o diferenciam. Primeiro, o JSON organiza os dados em pares de valores-chave, que agem como rótulos combinados com detalhes. Por exemplo, é possível usar um nome como "Alice Jones" e combiná-lo a outras informações, como um endereço de email ou um número de telefone, para criar um único registro ou objeto.

O JSON também pode organizar várias entradas em matrizes, como uma lista das compras recentes da Alice: "sapatos", "casaco" e "relógio".

Por meio do aninhamento, objetos e conjuntos podem ser combinados, para que o perfil da Alice possa fornecer uma visão mais holística de suas atividades, coletando informações sobre seu histórico de compras, detalhes de pagamento e endereços de envio.

Juntos, esses recursos permitem que os desenvolvedores representem registros complexos em um pacote padronizado que seja fácil de compartilhar e reutilizar.

JSON vs. HTML vs. XML: principais diferenças

JSON, HTML (hypertext markup language) e XML (extensible markup language) são alguns dos formatos mais comuns de armazenar e transmitir de dados móveis e pela web. Embora eles compartilhem alguns pontos fortes, cada um tem suas próprias vantagens. A seguir, está uma comparação:

JSON vs. HTML

Embora JSON e HTML sejam formatos baseados em texto e "que as pessoas conseguem ler", ou seja, os dados são escritos de modo que qualquer pessoa consiga entender, eles desempenham funções muito diferentes.

Por exemplo, os desenvolvedores recorrem ao JSON quando desejam trocar informações, como enviar os detalhes de contas para um app móvel ou transmitir atualizações entre os serviços na nuvem. Por outro lado, o HTML é analisado diretamente pelos navegadores, que interpretam suas tags para produzir o que realmente se vê em uma página da web, desde títulos e imagens até os vídeos incorporados.

JSON vs. XML

O XML foi desenvolvido na década de 1990 como uma forma de estruturar e transportar dados usando tags, da mesma forma que o HTML descreve os layouts das páginas da web. Rapidamente, esse formato se tornou uma método de troca dados de uso geral entre sites e empresas, mas sua estrutura complexa não era muito prática para os desenvolvedores.

Quando o JSON surgiu com uma sintaxe mais leve, criada em torno de pares e matrizes de valores-chave, em vez de marcação complexa, os desenvolvedores o adotaram rapidamente.

As diferenças são bem grandes. A maioria das linguagens de programação consegue analisar JSON de modo rápido e direto, enquanto o XML muitas vezes requer processamento adicional. Essa eficiência, aliada a arquivos menores, é o que torna o JSON o formato preferido para APIs da web, apps móveis e serviços na nuvem. Em linhas gerais, por contraste, atualmente, o XML fica restrito a sistemas herdados.

Tipos de dados JSON

No JSON, fragmentos de dados são conectados a tipos especificamente definidos. Esses tipos de dados "dizem" às aplicações como interpretar as informações, sejam elas texto, um número, uma lista ou um registro.

Regras claras como essas tornam o JSON fácil de validar e confiável para compartilhamento em diferentes linguagens de programação. 

Alguns dos principais tipos de dados incluem:

Strings

Uma string é um texto inserido entre aspas duplas. Strings podem incluir letras, números, símbolos ou caracteres Unicode. Normalmente, elas são usadas para nomes, descrições, endereços e outros campos de texto.

Números

Os números podem ser inteiros e decimais positivos ou negativos. De acordo com a forma exata como o JavaScript armazena números nos computadores, eles incluem valores como preços, quantidades, IDs e estatísticas.

Booliano

Um booliano define se um ponto de dados é verdadeiro ou falso. Por exemplo, ele pode considerar se uma conta é ativa (true) ou inativa (false), ou se uma função está habilitada (true) ou desativada (false).

Nulo

Como mostra o nome, nulo significa a ausência de dados. Em JSON, isso indica que um campo existe, mas está vazio, como um código de desconto não utilizado em um formulário de compra online ou um nome do meio faltando em uma candidatura de emprego.

 

Matrizes

As matrizes são listas de valores inseridas entre colchetes, como: [ ]. Elas podem conter strings, números, objetos, boolianos, nulos ou outras matrizes. As matrizes são comumente usadas para listas, como itens em um carrinho de compras, entradas em um histórico de transações ou produtos em um catálogo.

Objetos

Objetos são conjuntos de pares de chave e de valores inseridos entre símbolos de chaves, como: { }. As chaves são escritas como strings e combinadas com os valores, criando conjuntos de campos distintos. Com frequência, os objetos são usados para coletar informações relacionadas ao grupo, como perfis de clientes com nomes específicos, endereços de email e números de telefone.

Para que serve JSON?

Desenvolvedores usam o JSON de várias maneiras corriqueiras como para mover, armazenar e interpretar dados entre sistemas. Veja, a seguir, alguns dos casos de uso mais comuns e práticos:

Respostas de API e troca de dados

O formato JSON é amplamente utilizado para transferir dados entre sistemas e linguagens de programação graças à sua estrutura leve e ampla compatibilidade. As APIs usam o formato para empacotar solicitações e respostas, como quando um app de compras envia os detalhes do pedido para um serviço de pagamento e recebe um código de aprovação em troca. Sua sintaxe compacta faz com que essas trocas sejam rápidas de transmitir e fáceis de analisar.

Arquivos de configuração para aplicações

Muitas vezes as aplicações dependem de arquivos JSON para armazenar configurações, como localizações do servidor, credenciais de login e opções de exibição. Como o formato é bem fácil de ler e editar, os desenvolvedores podem atualizar arquivos praticamente em tempo real, sem muita dificuldade extra. 

Armazenamento de preferências e configurações do usuário

Apps móveis e aplicações da web usam o código JSON para guardar e carregar as preferências do usuário, como idioma, temas e opções de notificação do usuário. Armazenar essas informações em formatos estruturados permite aos apps oferecer uma experiência mais personalizada aos usuários online. 

Dados em tempo real em apps móveis e aplicações na web

A estrutura leve do JSON facilita o envio e o processamento de dados, o que é fundamental para situações próximas ao tempo real. Por exemplo, ele permite que as mensagens de chat apareçam instantaneamente, dashboards sejam atualizados com as informações mais atuais e placares esportivos sejam atualizados ao vivo quando o time marca pontos.

Integração entre microsserviços

Em ambientes de nuvem, as empresas muitas vezes transformam as aplicações em microsserviços, pequenos componentes independentes que gerenciam funções como processamento de pagamentos ou envio de notificações. Esses serviços usam código JSON para trocar informações entre plataformas, permitindo que os dados se movam continuamente entre sistemas desenvolvidos com base em diferentes tecnologias.

O que é um banco de dados de documentos JSON?

Os bancos de dados de documentos JSON armazenam registros como "documentos" completos codificados em JSON, em vez das linhas e colunas de um sistema tradicional. Cada arquivo JSON pode conter pares e conjuntos de valores-chave, para que um registro possa capturar informações complexas, como um produto com suas especificações, imagens e avaliações.

A maioria dos bancos de dados de documentos JSON faz parte da família NoSQL, ou seja, eles não dependem de tabelas rígidas. Plataformas como MongoDB, Couchbase e Redis armazenam JSON diretamente e podem expandir facilmente distribuindo dados para mais servidores. Isso faz delas fortes opções para conteúdo semiestruturado ou não estruturado, como documentos, feeds de mídias sociais e dados de sensores.

Os bancos de dados SQL tradicionais, como Oracle, PostgreSQL e MySQL, também adicionaram suporte a JSON.

Conclusão

Com estrutura leve e aplicabilidade entre plataformas, o formato JSON tornou-se parte do alicerce principal do desenvolvimento de software moderno. Desde APIs que conduzem integrações empresariais até serviços na nuvem que funcionam com troca contínua de dados, JSON move as informações de forma limpa entre os sistemas e mantém as aplicações interoperáveis. Seu formato simples e alta compatibilidade dão aos desenvolvedores um método confiável para desenvolver soluções rápidas e manter os serviços alinhados. Essa larga difusão faz do JSON uma base para APIs, apps da web e plataformas na nuvem. 

Para equipes de TI e desenvolvedores, expertise no formato agora é o básico para sistemas com escala ajustável e fluxos de trabalho eficientes. A prática é a melhor forma de se manter atualizado sobre o assunto. Estude exemplos de JSON, teste ferramentas e coloque o formato para trabalhar nos pipelines da sua organização.

Perguntas frequentes sobre o formato JSON

JSON é uma forma simples de organizar informações para que diferentes programas móveis e na web possam entendê-las do mesmo modo. Imagine uma lista de compras de supermercado onde cada item tem uma etiqueta, como leite ou pão, e um número que mostra a quantidade desejada. O formato JSON estrutura as informações em estilo “label and value” (etiqueta e valor), tornando mais fácil o compartilhamento e o uso por parte das aplicações.

Não. Na verdade, isso pode ser um dos maiores mal-entendidos sobre isso. Na realidade, JSON é considerado um formato de troca de dados, o que significa que ele fornece um modo estruturado de representar e transferir informações entre sistemas. Em contrapartida, uma linguagem de programação prática dá comandos aos computadores para realizar ações. O formato JSON não recomenda ao computador o que fazer. Ele simplesmente organiza os dados que outros programas usam.

Quase todos os profissionais envolvidos em desenvolvimento de software moderno interagem com JSON de alguma forma. Os desenvolvedores o usam para transferir dados entre sistemas front-end e back-end, ou entre diferentes serviços dentro de um app. As APIs usam o formato para enviar e receber dados. As equipes de dados dependem dele para mover informações semiestruturadas, como logs ou atividades do usuário, para bancos de dados ou armazenamento na nuvem. Os modelos de linguagem de IA também dependem do formato JSON para empacotar solicitações e estruturar resultados, permitindo que as aplicações as entendam. Além disso, os provedores de plataforma de nuvem usam o formato padrão para suas APIs, tornando-o a linguagem padrão de integração em toda a atual infraestrutura digital.

Embora o JSON tenha nascido do JavaScript, sua utilidade vai mais além. 

Em JavaScript, é possível transformar JSON em objetos utilizáveis com JSON.parse, que lê e converte strings de código JSON em objetos JavaScript. Ele também pode fazer o contrário com o JSON.stringify, que recebe um objeto e o transforma em texto JSON. Com isso, fica mais fácil para as páginas da web extraírem dados de APIs, atualizarem conteúdo em tempo real e enviar alterações de volta para um servidor. 

JSON não se limita apenas ao JavaScript, mas à uma combinação continua sendo uma das maneiras mais comuns e eficientes de usá-la em modernas aplicações da web.

Mesmo com toda a sua simplicidade e popularidade, o JSON tem algumas desvantagens. 

Por exemplo, seu formato de texto simples facilita a leitura dos arquivos, mas também aumentar o volume deles em comparação aos formatos binários, o que adiciona sobrecarga ao lidar com conjuntos de dados muito grandes. Muitos desenvolvedores lidam com isso, compactando o JSON ou recorrendo a alternativas mais leves quando a escala se torna um problema. 

O JSON também não possui tipos de dados estritos, portanto, números, datas e outros valores podem ser interpretados de forma inconsistente entre os sistemas. Padronizar esquemas e usar ferramentas de validação ajuda a reduzir esse risco. 

Outra preocupação é a segurança, já que entradas JSON inadequadamente validadas podem levar a ataques por injeção. A solução é uma validação rigorosa dos dados recebidos e uma análise cuidadosa. 

Por fim, enquanto JSON lida bem com dados semiestruturados, ele pode crescer de forma descontrolada com registros profundamente aninhados. Com frequência, os desenvolvedores dividem os dados em grupos menores ou reestruturam registros para mantê-los gerenciáveis.