Файл JSON: Полное руководство по работе с .json файлами

# Файл JSON: Полное руководство по работе с .json файлами

Файлы JSON (.json) стали неотъемлемой частью современной разработки программного обеспечения. Они используются для хранения конфигураций, обмена данными между приложениями и структурирования информации. В этом подробном руководстве мы рассмотрим всё, что нужно знать о файлах JSON.

Что такое файл JSON?

Файл JSON - это текстовый файл с расширением .json, который содержит данные в формате JavaScript Object Notation. Эти файлы используют стандартный текстовый формат, что делает их читаемыми как для человека, так и для машины.

Основные характеристики

• Расширение: .json
• MIME-тип: application/json
• Кодировка: UTF-8 (рекомендуется)
• Формат: Текстовый, структурированный

Структура файла JSON

Простой пример

Создадим файл config.json:

{
  "appName": "Мое приложение",
  "version": "1.0.0",
  "language": "ru",
  "debug": false
}

Сложная структура

Файл users.json с более сложной структурой:

{
  "users": [
    {
      "id": 1,
      "name": "Анна Иванова",
      "email": "anna@example.com",
      "roles": ["admin", "editor"],
      "settings": {
        "theme": "dark",
        "notifications": true,
        "language": "ru"
      },
      "createdAt": "2025-01-15T10:30:00Z"
    },
    {
      "id": 2,
      "name": "Петр Смирнов",
      "email": "petr@example.com",
      "roles": ["user"],
      "settings": {
        "theme": "light",
        "notifications": false,
        "language": "ru"
      },
      "createdAt": "2025-02-20T14:45:00Z"
    }
  ],
  "totalCount": 2,
  "lastUpdated": "2026-01-26T12:00:00Z"
}

Как создать файл JSON

Метод 1: Использование текстового редактора

Пример простого файла product.json:

{
  "id": 12345,
  "name": "Ноутбук ASUS",
  "price": 75000,
  "currency": "RUB",
  "available": true,
  "categories": ["Электроника", "Компьютеры"],
  "specifications": {
    "brand": "ASUS",
    "model": "ROG Strix G15",
    "processor": "AMD Ryzen 7",
    "ram": "16GB",
    "storage": "512GB SSD"
  }
}

Метод 2: Программное создание

JavaScript/Node.js

const fs = require('fs');

const data = {
  name: "Иван",
  age: 30,
  city: "Москва"
};

// Запись в файл
fs.writeFileSync('user.json', JSON.stringify(data, null, 2));
console.log('Файл создан успешно!');

Python

import json

data = {
    "name": "Иван",
    "age": 30,
    "city": "Москва"
}

# Запись в файл
with open('user.json', 'w', encoding='utf-8') as f:
    json.dump(data, f, ensure_ascii=False, indent=2)

print("Файл создан успешно!")

C#

using System;
using System.IO;
using System.Text.Json;

var data = new {
    Name = "Иван",
    Age = 30,
    City = "Москва"
};

string jsonString = JsonSerializer.Serialize(data, new JsonSerializerOptions {
    WriteIndented = true,
    Encoder = System.Text.Encodings.Web.JavaScriptEncoder.UnsafeRelaxedJsonEscaping
});

File.WriteAllText("user.json", jsonString);
Console.WriteLine("Файл создан успешно!");

Как открыть файл JSON

Способ 1: Текстовые редакторы

Способ 2: Веб-браузеры

Современные браузеры могут отображать JSON-файлы:

• Google Chrome (с расширением JSON Formatter)
• Mozilla Firefox (встроенный просмотр)
• Microsoft Edge

Способ 3: Онлайн-инструменты

• JSONLint - валидация и форматирование
• JSON Editor Online - визуальное редактирование
• JSON Formatter - красивое отображение
• Big JSON - для больших файлов

Способ 4: Программное чтение

JavaScript/Node.js

const fs = require('fs');

// Синхронное чтение
const data = JSON.parse(fs.readFileSync('config.json', 'utf8'));
console.log(data);

// Асинхронное чтение
fs.readFile('config.json', 'utf8', (err, data) => {
  if (err) {
    console.error('Ошибка чтения файла:', err);
    return;
  }
  const jsonData = JSON.parse(data);
  console.log(jsonData);
});

Python

import json

# Чтение файла
with open('config.json', 'r', encoding='utf-8') as f:
    data = json.load(f)
    print(data)

Java

import com.google.gson.Gson;
import java.io.FileReader;

public class ReadJSON {
    public static void main(String[] args) {
        try {
            Gson gson = new Gson();
            FileReader reader = new FileReader("config.json");
            Config config = gson.fromJson(reader, Config.class);
            System.out.println(config);
            reader.close();
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

Редактирование файлов JSON

Лучшие практики редактирования

Пример редактирования в VS Code

Программное редактирование

Обновление значения

const fs = require('fs');

// Чтение
let config = JSON.parse(fs.readFileSync('config.json', 'utf8'));

// Изменение
config.version = "2.0.0";
config.lastModified = new Date().toISOString();

// Запись
fs.writeFileSync('config.json', JSON.stringify(config, null, 2));

Добавление нового поля

import json

# Чтение
with open('config.json', 'r', encoding='utf-8') as f:
    config = json.load(f)

# Добавление нового поля
config['newFeature'] = True
config['features'] = ['feature1', 'feature2']

# Запись
with open('config.json', 'w', encoding='utf-8') as f:
    json.dump(config, f, ensure_ascii=False, indent=2)

Распространенные использования файлов JSON

1. Конфигурационные файлы

package.json (Node.js)

{
  "name": "my-app",
  "version": "1.0.0",
  "description": "Моё приложение",
  "main": "index.js",
  "scripts": {
    "start": "node index.js",
    "test": "jest",
    "build": "webpack"
  },
  "dependencies": {
    "express": "^4.18.0",
    "mongoose": "^7.0.0"
  },
  "devDependencies": {
    "jest": "^29.0.0",
    "webpack": "^5.75.0"
  },
  "keywords": ["javascript", "nodejs"],
  "author": "Ваше имя",
  "license": "MIT"
}

tsconfig.json (TypeScript)

{
  "compilerOptions": {
    "target": "ES2020",
    "module": "commonjs",
    "lib": ["ES2020"],
    "outDir": "./dist",
    "rootDir": "./src",
    "strict": true,
    "esModuleInterop": true,
    "skipLibCheck": true,
    "forceConsistentCasingInFileNames": true,
    "resolveJsonModule": true,
    "declaration": true,
    "sourceMap": true
  },
  "include": ["src/*/"],
  "exclude": ["node_modules", "dist"]
}

2. Данные приложения

База данных задач

{
  "tasks": [
    {
      "id": 1,
      "title": "Написать отчет",
      "description": "Подготовить ежемесячный отчет",
      "status": "in-progress",
      "priority": "high",
      "assignee": "Иван Иванов",
      "dueDate": "2026-01-30",
      "tags": ["отчет", "важное"],
      "createdAt": "2026-01-20T09:00:00Z",
      "updatedAt": "2026-01-26T14:30:00Z"
    },
    {
      "id": 2,
      "title": "Проверить email",
      "description": "Ответить на письма клиентов",
      "status": "completed",
      "priority": "medium",
      "assignee": "Мария Петрова",
      "dueDate": "2026-01-25",
      "tags": ["коммуникация"],
      "createdAt": "2026-01-23T10:00:00Z",
      "updatedAt": "2026-01-25T16:00:00Z"
    }
  ],
  "metadata": {
    "totalTasks": 2,
    "completedTasks": 1,
    "lastSync": "2026-01-26T15:00:00Z"
  }
}

3. Локализация

ru.json (Русский язык)

{
  "common": {
    "welcome": "Добро пожаловать",
    "goodbye": "До свидания",
    "yes": "Да",
    "no": "Нет",
    "save": "Сохранить",
    "cancel": "Отмена",
    "delete": "Удалить",
    "edit": "Редактировать"
  },
  "errors": {
    "required": "Это поле обязательно",
    "invalidEmail": "Некорректный email",
    "passwordTooShort": "Пароль должен содержать минимум 8 символов",
    "serverError": "Ошибка сервера. Попробуйте позже"
  },
  "navigation": {
    "home": "Главная",
    "about": "О нас",
    "contact": "Контакты",
    "profile": "Профиль"
  }
}

4. API-ответы

Ответ REST API

{
  "status": "success",
  "code": 200,
  "message": "Данные получены успешно",
  "data": {
    "user": {
      "id": 12345,
      "username": "ivan_petrov",
      "email": "ivan@example.com",
      "profile": {
        "firstName": "Иван",
        "lastName": "Петров",
        "avatar": "https://example.com/avatars/12345.jpg",
        "bio": "Разработчик программного обеспечения"
      },
      "stats": {
        "posts": 42,
        "followers": 1523,
        "following": 235
      }
    }
  },
  "timestamp": "2026-01-26T15:30:00Z",
  "requestId": "req_abc123xyz"
}

Работа с большими файлами JSON

Проблемы с большими файлами

• Медленная загрузка в память
• Трудно редактировать в обычных редакторах
• Длительное время парсинга

Решения

1. Потоковая обработка (Node.js)

const fs = require('fs');
const JSONStream = require('JSONStream');

const stream = fs.createReadStream('large-file.json');
const parser = JSONStream.parse('users.');


stream.pipe(parser);

parser.on('data', (user) => {
  console.log('Обработка пользователя:', user.name);
  // Обработка каждого пользователя по отдельности
});

parser.on('end', () => {
  console.log('Обработка завершена');
});

const fs = require('fs');

// Чтение большого файла порциями
const data = JSON.parse(fs.readFileSync('large-file.json', 'utf8'));

// Разбиение на меньшие файлы
const chunkSize = 1000;
const users = data.users;

for (let i = 0; i < users.length; i += chunkSize) {
  const chunk = users.slice(i, i + chunkSize);
  const filename = users-chunk-${Math.floor(i / chunkSize)}.json;
  fs.writeFileSync(filename, JSON.stringify(chunk, null, 2));
}

# Извлечь только имена пользователей
jq '.users[].name' large-file.json

# Фильтрация по условию
jq '.users[] | select(.age > 25)' large-file.json

# Подсчет элементов
jq '.users | length' large-file.json

function isValidJSON(str) {
  try {
    JSON.parse(str);
    return true;
  } catch (e) {
    return false;
  }
}

const content = fs.readFileSync('data.json', 'utf8');
if (isValidJSON(content)) {
  console.log('JSON корректен');
} else {
  console.log('JSON содержит ошибки');
}

import json

def is_valid_json(filepath):
    try:
        with open(filepath, 'r', encoding='utf-8') as f:
            json.load(f)
        return True
    except json.JSONDecodeError as e:
        print(f"Ошибка: {e}")
        return False
    except FileNotFoundError:
        print("Файл не найден")
        return False

if is_valid_json('data.json'):
    print("JSON корректен")
else:
    print("JSON содержит ошибки")

const Ajv = require('ajv');
const ajv = new Ajv();

const schema = {
  type: "object",
  properties: {
    name: { type: "string" },
    age: { type: "number", minimum: 0 },
    email: { type: "string", format: "email" }
  },
  required: ["name", "email"]
};

const data = {
  name: "Иван",
  age: 30,
  email: "ivan@example.com"
};

const validate = ajv.compile(schema);
const valid = validate(data);

if (valid) {
  console.log('Данные соответствуют схеме');
} else {
  console.log('Ошибки валидации:', validate.errors);
}

{
  "database": {
    "host": "localhost",
    "username": "admin",
    "password": "password123"
  }
}

{
  "database": {
    "host": "localhost",
    "credentialsFile": "/secure/db-credentials.encrypted"
  }
}

// config.json - только структура  
{
  "database": {
    "host": "${DB_HOST}",
    "port": "${DB_PORT}"
  }
}

// Загрузка с подстановкой
const config = JSON.parse(
  fs.readFileSync('config.json', 'utf8')
    .replace(/${(w+)}/g, (_, key) => process.env[key])
);

function sanitizeJSON(data) {
  // Удаление потенциально опасных полей
  const sanitized = { ...data };
  delete sanitized.__proto__;
  delete sanitized.constructor;
  return sanitized;
}

const MAX_SIZE = 10  1024  1024; // 10 MB

function readJSONSafely(filepath) {
  const stats = fs.statSync(filepath);
  if (stats.size > MAX_SIZE) {
    throw new Error('Файл слишком большой');
  }
  return JSON.parse(fs.readFileSync(filepath, 'utf8'));
}

// Обычный JSON (читаемый)
const readable = JSON.stringify(data, null, 2);

// Минифицированный JSON (компактный)
const minified = JSON.stringify(data);

console.log('Читаемый размер:', readable.length);
console.log('Минифицированный размер:', minified.length);

const zlib = require('zlib');
const fs = require('fs');

const data = { / большой объект */ };
const jsonString = JSON.stringify(data);

// Сжатие GZIP
zlib.gzip(jsonString, (err, compressed) => {
  if (err) throw err;
  fs.writeFileSync('data.json.gz', compressed);
  console.log('Исходный размер:', jsonString.length);
  console.log('Сжатый размер:', compressed.length);
});

3. Удаление избыточности

❌ Избыточный JSON:

{
  "users": [
    {
      "id": 1,
      "firstName": "Иван",
      "lastName": "Петров",
      "country": "Россия"
    },
    {
      "id": 2,
      "firstName": "Мария",
      "lastName": "Сидорова",
      "country": "Россия"
    }
  ]
}

✅ Оптимизированный JSON:

{
  "country": "Россия",
  "users": [
    {
      "id": 1,
      "firstName": "Иван",
      "lastName": "Петров"
    },
    {
      "id": 2,
      "firstName": "Мария",
      "lastName": "Сидорова"
    }
  ]
}

Распространенные ошибки

1. Запятая после последнего элемента

❌ Неправильно:

{
  "name": "Иван",
  "age": 30,
}

✅ Правильно:

{
  "name": "Иван",
  "age": 30
}

2. Одинарные кавычки

❌ Неправильно:

{
  'name': 'Иван'
}

✅ Правильно:

{
  "name": "Иван"
}

3. Неэкранированные спецсимволы

❌ Неправильно:

{
  "path": "C:UsersIvan"
}

✅ Правильно:

{
  "path": "C:\Users\Ivan"
}

Инструменты командной строки

jq - Процессор JSON

# Красивый вывод
cat data.json | jq .

# Извлечение значения
jq '.users[0].name' data.json

# Фильтрация
jq '.users[] | select(.age > 25)' data.json

# Преобразование
jq '.users | map({name, email})' data.json

json-server - Фейковый REST API

# Установка
npm install -g json-server

# Запуск сервера из db.json
json-server --watch db.json --port 3000

Заключение

Файлы JSON - это мощный и гибкий способ хранения и обмена данными. Понимание того, как создавать, читать, редактировать и оптимизировать JSON-файлы, является важным навыком для любого разработчика.

Ключевые моменты:

• JSON-файлы просты в создании и редактировании
• Множество инструментов доступно для работы с JSON
• Всегда валидируйте JSON перед использованием
• Соблюдайте лучшие практики безопасности
• Оптимизируйте большие файлы для лучшей производительности

Практикуйтесь с реальными файлами JSON, экспериментируйте с различными инструментами, и вскоре работа с JSON-файлами станет для вас второй натурой.