JSONとは？概要や書き方を分かりやすく解説する

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プログラミング
2024.9.21
2024.9.25

今回は「JSON」について詳しく解説していきます。

JSONは柔軟かつ軽量な「データ交換フォーマット」として、多くのプログラミング言語やシステムが対応しており、プログラム開発における利用頻度もとても高いです。本記事ではこれからJSONを学ぶ方に向けて、JSONの概要や書き方について詳しく解説していきます。

▼この記事を書いたひと

フリーランスみやしも（@miyashimo_blog）です。プログラミングやWebサイト制作に関するITの情報を幅広くお届けしていきます。

1JSONの概念や特徴を解説
- 1.1JSONの特徴3つ
- 1.2JSONの構造
- 1.3JSONの記述ルール
- 1.4JSONのデータ型｜全6種類

2JSONを解析する方法
- 2.1JavaScriptの場合
- 2.2PHPの場合
- 2.3Pythonの場合

3JSONエディター
- 3.1JSON Editor｜GUIベースで分かりやすい
- 3.2JSONMate｜差分やスキーマ検証もできる
- 3.3JSONフォーマット｜コードを綺麗にする

4JSON利用時の注意点
- 4.1注意①: データ構造は複雑にしすぎない
- 4.2注意②: コメントは記載できない
- 4.3注意③: 記述ルールが厳密

5この記事のまとめ

JSONの概念や特徴を解説

今回解説する「JSON(JavaScript Object Notation)」は、システムやアプリ間でデータをやり取りするために使われるデータ交換フォーマットです。

▼JSON

{
  "name": "Alice",
  "age": 25,
  "isStudent": false,
  "hobbies": ["reading", "cycling", "swimming"]
}

データ交換フォーマットとは異なるシステムやアプリ間でデータをやり取りすることを目的にしたフォーマットのことで、双方が理解できる形で表現することでスムーズなデータ通信を可能にします。類似するデータ交換フォーマットにはCSVやXMLがあります。

JSONの特徴3つ

データ交換フォーマットである「JSON」には大きく次の様な特徴があります。

サイズが軽量	JSONには余計なタグやメタデータが存在せず、類似するXMLと比べても少ない文字数、ファイルサイズでデータを保持できます。
理解しやすい	JSONは構造がシンプルなので理解しやすいです。構造さえ理解すれば内容を読んだり書くことも容易にできます。
柔軟性	JSONでは様々なデータ型に対応しており、配列やオブジェクトを組み合わせて柔軟にデータ構造を設計できます。

上記の特徴からJSONは、XMLやCSVに変わる標準的なデータ交換フォーマットとして支持されています。この上では「JavaScript」「PHP」「Java」「Python」など多くのプログラミング言語が標準的にJSONの読み書きに対応しています。

JSONの構造

JSONは次の様な構造で記述していきます。

▼JSON

{
	"name": "みやしも",
	"age": 32,
	"isStudent": false,
	"skills": [
		"PHP",
		"JavaScript",
		"HTML"
	],
	"address": {
		"city": "ニューヨーク",
		"postalCode": "10001"
	}
}

JSONは基本的に中括弧{}で囲まれたキーと値のペアから構成されます。中括弧で囲われたJSONのひとまとまりを指して"JSONオブジェクト"とも呼びます。

キーはJSONで扱う情報に合わせて自由に定義できますが、文字列として必ずダブルクオーテーションで囲う必要があります。また値ではJSONが対応している文字列・数値・論理型・配列・オブジェクトなど複数のデータ型を扱う事ができます。

さらに値にオブジェクト型を使用すれば、入れ子構造を持つ階層的なデータを持たせることも可能です。

JSONの記述ルール

JSONには記述ルールが定められており、記述する場合は次のルールに従って書く必要があります。

▼JSONの記述ルール

JSONオブジェクトは全体を中括弧{}で囲む。
JSONオブジェクトはキーと値のペアで構成する。
キーはダブルクォーテーション"で囲う。
複数のキーと値のペアの間はカンマ,で区切る。
(※最後の要素の後にはカンマを置いてはいけない)

JSONは構造がシンプルではあるものの、一つ一つの記述ルールは厳格に定められています。ルールを1つでも破るとプログラミング言語やシステムでは解析エラーになってしまうため、自分で書く際には記述ミスに注意する必要があります。

また値はデータ型ごとに記述ルールが異なります。次でJSONのデータ型について解説していきます。

JSONのデータ型｜全6種類

JSONの値では以下6種類のデータ型を扱うことができます。

文字列	文字列を扱う場合は値をダブルクォーテーションで囲います。例）"name": "みやしも"
数値	整数および浮動小数点数を扱います。数値を扱う場合はダブルクォーテーションで囲う必要はありません。例）"age": 32
ブール	真偽の2値を扱うブール型(論理型)。ブールの場合はtrueまたはfalseのいずれかを持たせます。例）"isStudent": false
オブジェクト	オブジェクトはキーと値のペアを含むデータ構造です。オブジェクトの全体は波括弧{}で囲います。またキーは文字列で、値には任意のデータ型を使います。例）"address": { "city": "ニューヨーク" })
配列	配列は複数の値を格納するためのリストです。配列の全体は中括弧[]で囲い、値はカンマ,で区切る必要があります。例）"skills": ["PHP", "JavaScript"]
Null	Nullは特定の値が存在しないことを示す型です。例："middleName": null

JSONを解析する方法

ここでは各種プログラミング言語からJSONを解析する方法をそれぞれ紹介します。

JavaScriptの場合

プログラミング言語の「JavaScript」ではJSONの基本フォーマットに基づいており、組み込み関数を使って簡単にJSONの解析や生成ができます。

▼コード

// JSON文字列をオブジェクトに変換
const jsonString = '{"name": "Alice", "age": 25}';
const obj = JSON.parse(jsonString);
console.log(obj.name); // "Alice"

// オブジェクトをJSON文字列に変換
const jsonStr = JSON.stringify(obj);
console.log(jsonStr); // '{"name":"Alice","age":25}'

PHPの場合

プログラミング言語「PHP」ではjson_decodeおよびjson_encode関数を使ってJSONを取り扱うことができます。

▼コード

// JSON文字列をオブジェクトに変換
$json_string = '{"name": "Alice", "age": 25}';
$data = json_decode($json_string, true);
echo $data['name'];  // "Alice"

// 配列をJSON文字列に変換
$json_str = json_encode($data);
echo $json_str;  // '{"name":"Alice","age":25}'

Pythonの場合

プログラミング言語「Python」ではjsonモジュールを使ってJSONを取り扱うことができます。

▼コード

import json

# JSON文字列をオブジェクトに変換
json_string = '{"name": "Alice", "age": 25}'
data = json.loads(json_string)
print(data['name'])  # "Alice"

# オブジェクトをJSON文字列に変換
json_str = json.dumps(data)
print(json_str)  # '{"name": "Alice", "age": 25}'