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JSON
	; ;
拡張子	; .json;
MIMEタイプ	; application/json;
種別	; Data interchange
国際標準	; IETF STD 90; RFC 8259; ECMA-404 2nd edition;

JavaScript Object Notation（JSON、ジェイソン）は軽量なデータ記述言語の1つである。構文はJavaScriptにおけるオブジェクトの表記法をベースとしているが、JSONはJavaScript専用のデータ形式では決してなく、様々なソフトウェアやプログラミング言語間におけるデータの受け渡しに使えるよう設計されている。

特徴

JSONはウェブブラウザなどでよく使われているECMA-262, revision 3準拠のJavaScript^[1] (ECMAScript) をベースとしている。2006年7月にRFC 4627で仕様が規定され、その後、何度か改定され、2017年12月14日^[2]にIETF STD 90およびRFC 8259およびECMA-404 2nd editionが発表された。MIMEタイプは application/json、拡張子はjsonとされた。

IETFおよびECMAの仕様の改定の歴史

2006年7月 - RFC 4627

2013年3月 - RFC 7158

2013年10月 - ECMA-404 1st edition

2014年3月 - RFC 7159

2017年12月14日^[2] - RFC 8259およびIETF STD 90およびECMA-404 2nd edition

JSONはJavaScriptにおけるオブジェクト表記法のサブセットであるが、JavaScriptでの利用に限られたものではない。

JSONは単純であるので、特にAjaxの分野で利用が広がりつつある。JavaScriptでJSONをパースして読み込むには、文字列をJavaScriptのコードとして解釈させる eval 関数を作用させるだけでよい（ただし、セキュリティ上の問題があるうえ、U+2028 LINE SEPARATOR と U+2029 PARAGRAPH SEPARATOR の扱いがJavaScriptと互換性が無いため、JSON専用のパース関数の JSON.parse() を利用するべきである）。このように、広く普及しているウェブブラウザ搭載言語であるJavaScriptで簡単に読み込めるため、Ajaxの開発者達から注目を浴びることになった。

JavaScript言語以外でも、ほとんどの言語においてJSONは単純な処理で書き出しや読み込みができる。また、実装されたプログラミング言語数はYAMLより多いと言われる。そのため、JSONは異なるプログラミング言語の間でのデータの受渡しには能率的である。ウェブアプリケーションの場合において、ウェブクライアントでのJavaScriptとのデータの受渡しなどはその最たる活用例と言える。プロセス間通信、マシン間通信においても、疎結合にするため、JSONで情報を受け渡しすることもある。

JSONの発見

ダグラス・クロックフォード（英語版）はJavaScriptのプログラマで、JSONを広めた一人だが、「The JSON Saga」と題したプレゼンテーション^[3]中で「自分はJSONと名付けたが、考案者ではなく、それ自体は“自然に”存在していたもので、早い例としては1996年にはNetscape Navigatorでデータ交換用に使われていた。だから“発見した”ということになるのだが、発見したのも自分が最初ではない」といったように述べている。以上のことを縮めて「JavaScriptのオブジェクト表記法からJSONが発見された。」と表現されている場合がある。

表記方法

JSONで表現するデータ型は以下の通りで、これらを組み合わせてデータを記述する。true, false, null などは全て小文字でなくてはならない。

数値（整数、浮動小数点数）

文字列（バックスラッシュによるエスケープシーケンス記法を含む、ダブルクォーテーションでくくった文字列）

真偽値（true と false）

配列（データのシーケンス）

オブジェクト（順序づけされていないキーと値のペアの集まり。JSONでは連想配列と等価）

null

数値は10進法表記に限り、8進、16進法表記などはできない。また浮動小数点数としては 1.0e-10 といった指数表記もできる。

文字列は（JSONそれ自体と同じく）Unicode文字列である。基本的にはJavaScriptの文字列リテラルと同様だが、囲むのにシングルクォートは使えない。バックスラッシュによるエスケープがある。

配列はゼロ個以上の値をコンマで区切って、角かっこでくくることで表現する。例えば以下のように表現する：

["milk", "bread", "eggs"]

オブジェクトはキーと値のペアをコロンで対にして、これらの対をコンマで区切ってゼロ個以上列挙し、全体を波かっこでくくることで表現する。例えば以下のように表現する：

{"name": "John Smith", "age": 33}

ここで注意することはキーとして使うデータ型は文字列に限ることである。したがって、

{name: "John Smith", age: 33}

という表記は許されない。この後者の表記はJavaScriptのオブジェクトの表記法としては正しいが、JSONとしては不正な表記である。

エンコーディング

RFC 8259より、閉じられたエコシステムで利用する場合を除き、文字コードはUTF-8でエンコードすることが必須 (MUST) となっている。ネットワークでJSONを送信する場合は、バイトオーダーマークを先頭に付加してはいけない (MUST NOT)。

過去のIETFの仕様では、JSONテキストはUnicodeでエンコードするとされていた (SHALL)。デフォルトのエンコーディングはUTF-8であった。なお、単独の文字列でない限り最初の2文字は必ずASCII文字であるので、最初の4バイトを見ることにより、UTF-8、UTF-16LE、UTF-16BE、UTF-32LE、UTF-32BEのいずれの形式でエンコードされているか判別できた。

AjaxにおけるJSONの利用

AjaxにおいてXMLHttpRequestで非同期にJSONでのデータを受け取る例を示す：

古典的な例

var the_object;

var http_request = new XMLHttpRequest();

http_request.open( "GET", url, true );

http_request.onreadystatechange = function () {

    if ( http_request.readyState == 4 ) {

        if ( http_request.status == 200 ) {

            the_object = eval( "(" + http_request.responseText + ")" );

        } else {

            alert( "There was a problem with the URL." );

        }

        http_request = null;

    }

};

http_request.send(null);

新しい記法を利用した例

var the_object;

var http_request = new XMLHttpRequest();

http_request.open( "GET", url, true );

http_request.responseType = "json";

http_request.addEventListener ( "load", function ( ev ) {

    if ( ev.target.status == 200 ) {

        the_object = http_request.response;

    } else {

        alert( "There was a problem with the URL." );

    }

    delete http_request;

});

http_request.send(null);

ここでいずれも、http_request はXMLHttpRequestオブジェクトであり、それを url にアクセスして返ってきたJSONで記述されたデータを the_object に格納される。いま、XMLHttpRequestを用いて実装をしたが、iframeなどの他の実装方法もある。また、JavaScriptライブラリのprototype.jsではHTTPの X-JSON ヘッダを利用して簡単にJSONデータの受渡しができる。

他のデータ記述法との関係

XML

JSONはXMLと違ってマークアップ言語ではない。ウェブブラウザから利用できるという点では共通している。また両者とも巨大なバイナリデータを扱う仕組みがないことが共通している。

YAML

JSONはYAMLのサブセットと見なしてよい^[4]。YAMLにはブロック形式とインライン形式（フロー形式）の表記法があるが、JSONは後者にさらに制約を加えたものと捉えることができる。例えばRubyでは以下のようにしてJSONをYAMLとして読み込むことができる：

the_object = YAML.load('{"name": "John Smith", "age": 33}')

YAML 1.1以前は、配列と連想配列の区切りをそれぞれ , のようにカンマ+スペースの形にすることでJSONのスーパーセットとなったが、YAML 1.2では区切り文字も互換となったため、正常なJSON文書においては公式に完全なスーパーセットとなった。僅かな相違点として、連想配列のキーがユニークであるべきことをJSONではSHOULDレベルで要請するのに対し、YAML 1.2ではMUSTレベルで要請している^[5]為、該当する異常データのエラーハンドリングに違いが出る可能性はある。

実装

JSONは多くのプログラミング言語で利用可能である。例えば、ActionScript, C, C++, C#, ColdFusion, Common Lisp, Curl, D言語, Delphi, E, Erlang, Groovy, Haskell, Java, JavaScript (ECMAScript), Lisp, Lua, ML, Objective-C, Objective CAML, Perl, PHP, Python, R, Rebol, Ruby, Scala, Squeakなど。

出典

[ヘルプ]

^ “Introducing JSON”. json.org. 2008年4月19日閲覧。

^ ^a^bongoing by Tim Bray · The Last JSON Spec

^ Douglas Crockford: The JSON Saga - YouTube

^ “YAML is JSON”. 2009年7月22日時点のオリジナルよりアーカイブ。2013年5月15日閲覧。

^ “3.2.1. Representation Graph - YAML Ain’t Markup Language (YAML™) Version 1.2”. yaml.org. 2013年5月15日閲覧。

外部リンク

Introducing JSON （英語）

JSONの紹介（日本語）

IETFの仕様書
- IETF STD 90 および RFC 8259
- 古い廃止された仕様書
  - RFC 4627 （英語）
  - RFC 7158 （英語）
  - RFC 7159 （英語）

ECMA-404 （英語）

[1] “Introducing JSON”. json.org. 2008年4月19日閲覧。

[LastJSONSpec-2] y Tim Bray · The Last JSON Spec

[3] Douglas Crockford: The JSON Saga - YouTube

[4] “YAML is JSON”. 2009年7月22日時点のオリジナルよりアーカイブ。2013年5月15日閲覧。

[5] “3.2.1. Representation Graph - YAML Ain’t Markup Language (YAML™) Version 1.2”. yaml.org. 2013年5月15日閲覧。

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