【虹科乾貨】關於JSON資料庫

如何 理解JSON資料庫 ？ 作為 NoSQL資料庫的一種 型別， JSON資料庫 有哪些優勢呢？ JSON資料庫如何運作，它為應用程式開發者帶來了哪些價值呢？

文章速覽：

• 什麼是 JSON

• 什麼是 JSON資料庫

• JSON資料庫的顯著優勢

• 關於 JSON資料庫的Q&A

一、 什麼是JSON？

首先， 我們得明確 “JSON”的含義 。

開發人員在建立業務邏輯、使用者介面、資料庫或後端系統時，需要一種描述和交換資料的方式。這就是資料交換的結構，它可能是基於二進位制的，也可能是基於文字的。

JavaScript物件表示法（JSON）是一種基於文字的資料交換格式 。因為它是文字格式，所以既適合人類閱讀，又適合機器處理。JSON通常用於儲存和傳輸應用程式資料。

像XML一樣， JSON是一種資料交換格式，不是程式語言 ，因為它不是圖靈完備的。但也像XML一樣， 由於其可讀性和功能強大，JSON在某些方面可類似於程式語言的使用 。如Python和Java一樣，JSON也採用了C語言系列程式設計師熟悉的約定，這使得JSON成為跨平臺資料共享的理想工具。

JSON有兩種結構：

·  鍵/值對；

·  有序值列表。

JSON值可以是物件、列表、字串、數字、布林值或null。

例如，一個表示小貓的JSON字串可能是：

{"name": "Jason", "age": 1, "floofy": true}

在這個樣例中， “name”、“age”和“floofy”是鍵，“Jason”、“1”和“true”是它們的值。

二、 什麼是JSON資料庫？

JSON資料庫（也稱為JSON db）是一種文件資料庫，有時也被稱為文件儲存。它以文字文件的形式表示資料，而不是傳統SQL資料庫中的列或表格。

從結構上看， JSON資料庫是NoSQL資料庫的一種 ，它使用JSON文件來讀取和儲存半結構化資料。列、圖、鍵值、記憶體和文件都是不同型別的NoSQL資料庫。

三、 JSON資料庫的顯著優勢

·  JSON資料具有 可讀性 ，便於人類理解和解析；

·  JSON 更 輕量級 ，相比XML格式化開銷較小；

·  開發人員可 以自記錄方式建立資料關係 ，提高效能；

·  JSON資料庫 不需要特定的資料結構來打包資料 ，便於應對應用程式資料模型的變化。

JSON資料庫的優勢 不僅在於資料結構的使用者友好性。 在此之外， 從儲存、模式、索引靈活性到水平和垂直擴充套件，JSON資料庫以多種方式簡化了開發人員的工作。

1、 儲存靈活性

JSON資料庫的動態性是其重要特點 。

與SQL資料庫不同，SQL資料庫具有固定的欄位定義和欄位大小，JSON資料庫由於其鍵/值結構可以適應資料模型或應用程式需求的變化，因此更加靈活。

例如，一個依賴使用者配置檔案和登入驗證的Web應用程式，可以使用JSON資料庫儲存使用者ID、偏好 和 多個ID對映等資訊，以快速查詢使用者並驗證訪問許可權。如果應用程式需求 發生 變化，例如需要包含地理資料，資料庫模式 則 可以靈活調整，無需完全重構。

2、 模式靈活性

JSON文件資料庫是一種具有開發者自定義的靈活結構的緊湊儲存資料結構 ， JSON檔案的簡潔性極大加快了資料與應用程式的互動速度。

JSON資料庫模式允許嵌入或連結物件，包括迴圈引用 。儘管前面提到的Jason這隻貓的例子是極其簡單的，JSON也能模擬如物件圖和迴圈圖等複雜資料結構。特別是，JSON資料庫支援巢狀、物件引用和陣列，為開發者提供清晰的視角，易於資料庫的維護。

例如，在巢狀的JSON資料庫模式中，某些值可能是其他JSON物件：

{

  "pet": {

    "name": "Jason",

    "age": 1,

    "location": "USA",

    "kur": "長毛",

    "breed": "波斯貓",

    "Address": {

      "longitude": "-113.6335371",

      "latitude": "37.1049502",

      "postal code": "90266"

    }

  }

}

3、 分割槽資料

分割槽資料是高效能運算的要求之一，資料庫需要能夠根據需求進行擴充套件 。水平可伸縮性 是 一種進行負載均衡的方式，特別適用於JSON資料庫。 JSON資料和索引可以分佈在多個分片和節點上，以提高速度和提供更便捷的記憶體管理 。

4、 大資料分析

JSON資料庫在資料科學和分析應用中極為流行，尤其是那些對大資料有高要求的應用程式。這得益於JSON資料庫的 靈活模式、水平及垂直擴充套件能力 。這些特性使得文件資料庫能夠儲存大型資料集，並在需要時新增更多節點。分割槽允許資料在節點間 保持 平衡， 從而 提高讀寫速度 並 確保可用性。

5、 支援多種索引型別

文件資料庫支援各種型別的索引，如 排序集合、按詞典編碼、地理空間、IP範圍、全文搜尋和分割槽索引 。

6、 Q&A

1） 什麼是JSON資料庫？

JSON資料庫是非關係型NoSQL資料庫，以結構化的JSON文件形式儲存非結構化資料。

2） JSON資料庫的一個例子是什麼？

Redis Enterprise JSON是一個NoSQL文件儲存，使用記憶體資料結構來提高可擴充套件性和效能。其包含一個實時查詢和搜尋引擎，以支援快速資料攝取和自動索引。

3） 哪種資料庫最適合JSON？

由JSON檔案組成的文件資料庫是NoSQL 資料庫 的一種，已經具有JSON結構。在這種非關係型資料庫中，可以修改JSON物件。SQL伺服器可能也支援JSON資料型別，但在解析和結構化資料方面可能有更多限制。

4） JSON的一些用例是什麼？

JSON資料庫用於網頁和移動應用程式開發、線上會話儲存和購物車、遊戲排行榜和使用者庫存、資料交換和儲存、NoSQL資料庫、內容管理系統，以及IoT應用中的實時資料交換。