JSONファイルとは？基本構造からファイルの作り方、読み書き方法まで解説

JSONファイルとは？

JSONファイルとはJSONフォーマットで記述された、テキスト形式のファイルを指します。JSONファイルはファイルを使ったデータ交換に利用されています。ファイルの拡張子は.jsonで、RFCおよびIETFの標準規格となっています。 参考：IETF STD90 RFC8259 JSON

JSONとはJavaScript Object Notationの略で、ジェイソンと呼んでいます。JSONはJavaScriptで定義されているオブジェクト表記法の1つで、テキスト形式で表記されるので、簡単にデータ交換ができます。そのためJavaScriptに限らず、主要なプログラム言語から利用されています。

JSONの表記形式はとてもシンプルで、以下の規則に従います。

表記形式：基本規則 　{ “名前”: 値 } 　{ “名前”: 値 , “名前”: 値 } 　{ 　　“名前”: 値 , 　　“名前”: 値 , 　　“名前”: 値 　}

・名前と値のペア 　データは名前と値のペアで記述します。 　名前と文字列の値はそれぞれ”（ダブルクォーテーション）で括ります。 　’（シングルクォーテーション）は使用できません。 ・｛｝（波カッコ）と:（コロン）の利用 　データの最初と最後は｛｝（波カッコ）で括ります。 　名前と値の間に:（コロン）を入れます。 ・名前と値のペアの間に,（カンマ）を利用 　名前と値のペアが複数ある場合は、名前と値のペアの間に,（カンマ）を入れます。 ・配列は[]（カッコ角カッコ）で、ネストは{}（波カッコ）で記述 　値を入れ子とする場合は配列表記とネスト表記が可能です。 参考：JSONの紹介

以下の特殊文字は、エスケープ文字として\（バックスラッシュ）を先に入力し使用します。

・\”（ダブルクォーテーション） ・\\（バックスラッシュ） ・\/（スラッシュ） ・\b 　バックスペースを意味します。 ・\r 　フォームフィードを意味します。 ・\n 　ラインフィードを意味します。 ・\r 　キャリッジリターンを意味します。 ・\t 　タブを意味します。 ・\uXXXX 　16進数表記です。

JSONは以下のデータ型に対応しています。

・文字列 　”（ダブルクォーテーション）で括った文字列で、特殊文字は\（バックスラッシュ）を先に付けます。 ・数値 　0から9の数字、符号、小数点、指数記号（Eとe）が使えます。 　8進数と16進数は使えません。 ・true、false 　論理値で全て小文字で表記します。 ・null 　ヌル値で全て小文字で表記します。 ・オブジェクト 　JSONオブジェクトを{}（波カッコ）で入れ子にすることができます。 ・配列 　[]（角カッコ）で括ることで、連続したデータ領域が割り当てられます。

これまで学んだJSON表記形式を使ってデータ構造を記述してみます。以下の例は、クラスの学生情報とテスト成績のJSONデータです。名前と値の組み合わせは、実際の使用データに基づいて定義していきます。

使用例：クラスの学生情報とテスト成績のJSONデータ 　{ 　　”test-data”: [ 　　{ 　　　“class-id”:10, 　　　“name”: “foo”, 　　　“test-result”:[91, 78, 87], 　　　“passed”:true 　　}, 　　{ 　　　“class-id”:11, 　　　“name”: “bar”, 　　　“test-result”:[45, null, 59], 　　　“passed”:false 　　}, 　　{ 　　　“class-id”:12, 　　　“name”: “baz”, 　　　“test-result”:[99, 96, 97], 　　　“passed”:true 　　}, 　　　　　： 　　] 　}

JSONはテキスト形式のファイルですから、WindowsのNotepad・MacOSのTextEdit、LinuxのVim等のテキストエディタでファイルの作成や修正が可能です。しかしながら高度なJSONの編集機能が必要でしたら、JSONに対応する作成ツール・エディタを使用します。

JSONエディタは、ビューアとしてデータ（名前・値）の確認さらに編集が可能です。以下が主要なJSONエディタです。

・Visual Studio Code（VSCode） 　統合開発環境（IDE）として有名なソフトウェアで、JSONに対応します。 　IDEのため、構文チェックや検索・編集が容易です。 　Windows・MacOS・Linuxで動作し、C++やPython・PHP等多数のプログラム言語に対応します。 　参考：Microsoft Visual Studio Code

・Windows用JSONエディタ 　Notepad++はNotepadエディタをプログラム言語に対応させたような操作性を持つ、フリーソフトウェアのエディタです。 　80種類ほどのプログラム言語に対応します。 　参考：Notepad++ 　JSONeditはZipファイルを展開するだけで使用できるJSONエディタです。 　CSVファイルをインポートする機能があります。Unicodeサポートがされていないことが欠点です。 　参考：JSONedit(https://tomeko.net/software/JSONedit/)

・MacOS用JSONエディタ 　Jayson - Visual JSON Editorは有償となってしまいますが、グラフィカルなエディタです。 　参考：Jayson - Visual JSON Editor

上記比べてみるとVisual Studio Codeは無償（無料）利用できますし、Windows・MacOS・Linuxで動作しますのでおすすめのソフトウェアです。

JSONファイルの作り方

JSON形式のファイルの作り方は、各プログラム言語の用法に合わせてAPIを使用します。以下はJSONに対応する代表的なプログラム言語です。JSON形式でファイルが出力されます。

・Python 　PythonではJSON APIを用い、”import json”でライブラリをインポートします。 　次にjson.dumps()でJSONデータ形式に変換し、writelines()でファイルに出力します。

・Java 　Javaでは、JSONObjectクラスが利用できます。 　importでnet.sf.json.JSONObject、またはorg.json.JSONObjectのライブラリをインポートします。 　次にデータをJSONObject.put()でJSONデータ形式に変換し、JSONObject.write()でファイルに出力します。

・PHP 　オブジェクトをjson_encode()でJSONデータ形式に変換し、fwrite()でファイルに出力します。

・JavaScript 　オブジェクトをJSON.stringify()でJSONデータ形式に変換し、writeFileSync()でファイルに出力します。

JSON形式のファイルの読み込みも作成時と同様に、各プログラム言語の用法に合わせてAPIを使用します。JSON形式のファイルからデータを読み込み、変換することができます。

・Python 　作成時同様jsonライブラリをimportします。 　次にreadline()でファイルからJSONデータを読み込み、json.loads()でオブジェクトを復元します。

・Java 　作成時同様、JSONObjectクラスのライブラリをインポートします。 　次にreadLine()でファイルからJSONデータを読み込み、JSONObject.get()でオブジェクトを復元します。

・PHP 　fread()やfgets()でファイルからJSONデータを読み込み、json_decode()でオブジェクトを復元します。

・JavaScript 　readFileSync()やreadFile()でファイルからJSONデータを読み込み、JSON.parse()でオブジェクトを復元します。

JSON形式のファイルの削除はOSのファイル削除の操作で削除します。プログラム言語内でも作成したファイルをAPIで削除することができますし、プログラム内で使用中のデータも言語の演算子で削除します。

また、画像共有サイトのGoogleフォトでは一括ダウンロードすると.jsonファイルが付属しています。このファイルは写真画像の更新日時のデータが入っていますから、写真をダウンロードして整理する際に利用できます。勝手にファイルがダウンロードされたと慌てて削除せずに、JSONエディタで開いてみると良いでしょう。

JSONファイルを理解したら、データ交換に利用しましょう

JSONファイルは構造がシンプルです。配列と入れ子が理解できればJavaScriptをはじめとする多くのプログラム言語で利用できます。データ交換を簡単に行うことができますので、多くのシステムで利用されています。JSONファイルを理解したら、実際のシステムで利用することをおすすめします。