前言

        JSON（JavaScript Object Notation）是一種輕量級的數(shù)據(jù)交換格式。它基于 ECMAScript（European Computer Manufacturers Association, 歐洲計(jì)算機(jī)協(xié)會制定的js規(guī)范）的一個(gè)子集，采用完全獨(dú)立于編程語言的文本格式來存儲和表示數(shù)據(jù)。簡潔和清晰的層次結(jié)構(gòu)使得 JSON 成為理想的數(shù)據(jù)交換語言。 易于人閱讀和編寫，同時(shí)也易于機(jī)器解析和生成，并有效地提升網(wǎng)絡(luò)傳輸效率。其實(shí)JSON作為一種數(shù)據(jù)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，在用于接口交換，系統(tǒng)配置，數(shù)據(jù)存儲方面擁有得天獨(dú)厚的一席之地。

       在存儲技術(shù)已經(jīng)高速發(fā)達(dá)的今天，對于json數(shù)據(jù)的存儲和使用，有多重方式。比如在緩存界的一哥Redis,文檔數(shù)據(jù)庫的佼佼者M(jìn)ongodb等等。上述兩者的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)也是JSON，基于json豐富的開發(fā)接口和支持。

      隨著技術(shù)和業(yè)務(wù)的發(fā)展，除了上述兩者之外，許多傳統(tǒng)的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫，如MySQL、PostgreSQL（以下簡稱PG）等等都開始支持json數(shù)據(jù)的存儲和高效查詢。在不增加額外的技術(shù)棧學(xué)習(xí)成本之下，基于統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫庫知識來滿足日常的業(yè)務(wù)需求，也是一種合理的技術(shù)選型（滿足了日常業(yè)務(wù)即可）。本文重點(diǎn)講述在PG中關(guān)于json類型的介紹，json和jsonb的區(qū)別，json和jsonb的基本操作、輸出區(qū)別、包含測試等內(nèi)容，讓各位對json類型有一個(gè)基本直觀的認(rèn)識。理解最基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)庫操作。

一、PG數(shù)據(jù)庫中JSON的類型

       json數(shù)據(jù)也可以被存儲為text，但是 與text數(shù)據(jù)類型相比，JSON 數(shù)據(jù)類型的優(yōu)勢在于能強(qiáng)制要求每個(gè)被存儲的值符合 JSON 規(guī)則。也有很多 JSON 相關(guān)的函 數(shù)和操作符可以用于存儲在這些數(shù)據(jù)類型中的數(shù)據(jù)?；趖ext類型的數(shù)據(jù)，無法直接利用數(shù)據(jù)庫的查詢技術(shù)來提高查詢效率。而且需要在應(yīng)用程序中進(jìn)行相關(guān)的轉(zhuǎn)換。眾所周知，PostgreSQL 提供存儲JSON數(shù)據(jù)的兩種類型：json 和 jsonb。

1、json和jsonb的區(qū)別

       json 和 jsonb數(shù)據(jù)類型接受幾乎完全相同的值集合作為輸入。 主要的實(shí)際區(qū)別之一是效率。json數(shù)據(jù)類型存儲輸入文本的精準(zhǔn)拷貝，處理函數(shù)必須在每 次執(zhí)行時(shí)必須重新解析該數(shù)據(jù)。而jsonb數(shù)據(jù)被存儲在一種分解好的 二進(jìn)制格式中，它在輸入時(shí)要稍慢一些，因?yàn)樾枰龈郊拥霓D(zhuǎn)換。但是 jsonb在處理時(shí)要快很多，因?yàn)椴恍枰馕?。jsonb也支 持索引，這也是一個(gè)令人矚目的優(yōu)勢（言外之意，json類型對索引程度不是特別友好）。

       由于json類型存儲的是輸入文本的準(zhǔn)確拷貝，其中可能會保留在語法 上不明顯的、存在于記號之間的空格，還有 JSON 對象內(nèi)部的鍵的順序。還有， 如果一個(gè)值中的 JSON 對象包含同一個(gè)鍵超過一次，所有的鍵/值對都會被保留（ 處理函數(shù)會把最后的值當(dāng)作有效值）。相反，jsonb不保留空格、不 保留對象鍵的順序并且不保留重復(fù)的對象鍵。如果在輸入中指定了重復(fù)的鍵，只有 最后一個(gè)值會被保留。

2、項(xiàng)目開發(fā)中的選擇

        從數(shù)據(jù)插入更新處理速度上，json>jsonb。在數(shù)據(jù)查詢性能上jsonb>json。在數(shù)據(jù)的整體空間占用上，json>jsonb。

        因此，通常在一般的技術(shù)開發(fā)過程中，除非有特別特殊的需要（歷史遺留問題等），大多數(shù)應(yīng)用應(yīng)該 更愿意把 JSON 數(shù)據(jù)存儲為jsonb（通過json函數(shù)和函數(shù)索引的加持下，jsonb的查詢能力得到了大大的增強(qiáng)）。

3、json數(shù)據(jù)類型

        在pg中的json數(shù)據(jù)類型可以分為：String，Number,boolean,Null。下面給出一個(gè)表格，是關(guān)于json的基本數(shù)據(jù)類型和pg數(shù)據(jù)類型的一個(gè)對比和對照。

        這里關(guān)于編碼有一個(gè)需要解釋的地方，就是Unicode的轉(zhuǎn)義問題。這里涉及到數(shù)據(jù)庫在創(chuàng)建的時(shí)候是不是使用utf-8的編碼存儲。在json類型的輸入函數(shù)中，不管數(shù)據(jù)庫 編碼如何都允許 Unicode 轉(zhuǎn)義，并且只檢查語法正確性（即，跟在\u 后面的四個(gè)十六進(jìn)制位）。但是，jsonb的輸入函數(shù)更加嚴(yán)格：它不允 許非 ASCII 字符的 Unicode 轉(zhuǎn)義（高于U+007F的那些），除非數(shù)據(jù) 庫編碼是 UTF8。jsonb類型也拒絕\u0000（因?yàn)?PostgreSQL的text類型無法表示 它），并且它堅(jiān)持使用 Unicode 代理對來標(biāo)記位于 Unicode 基本多語言平面之外 的字符是正確的。合法的 Unicode 轉(zhuǎn)義會被轉(zhuǎn)換成等價(jià)的 ASCII 或 UTF8 字符進(jìn) 行存儲，這包括把代理對折疊成一個(gè)單一字符。在把文本 JSON 輸入轉(zhuǎn)換成jsonb時(shí)，RFC 7159描述 的基本類型會被有效地映射到原生的 PostgreSQL類型（如 上表描述）。因此，在合法 jsonb數(shù)據(jù)的組成上有一些次要額外約束，它們不適合 json類型和抽象意義上的 JSON，這些約束對應(yīng)于有關(guān)哪些東西不 能被底層數(shù)據(jù)類型表示的限制。尤其是，jsonb將拒絕位于 PostgreSQL numeric數(shù)據(jù)類型范 圍之外的數(shù)字，而json則不會。不過，實(shí)際上這類問題更可能發(fā)生在其他實(shí) 現(xiàn)中，因?yàn)榘?JSON 的number基本類型表示為 IEEE 754 雙精度浮點(diǎn) 是很常見的（這也是RFC 7159 明確期待和允許的）。當(dāng)在這類系 統(tǒng)間使用 JSON 作為一種交換格式時(shí)，應(yīng)該考慮丟失數(shù)字精度的風(fēng)險(xiǎn)。

二、PG中json的簡單操作

1、基礎(chǔ)json數(shù)據(jù)操作

-- 簡單標(biāo)量/基本值
-- 基本值可以是數(shù)字、帶引號的字符串、true、false或者null
SELECT '5'::json;
 
-- 有零個(gè)或者更多元素的數(shù)組（元素不需要為同一類型）
SELECT '[1, 2, "foo", null]'::json;
 
-- 包含鍵值對的對象
-- 注意對象鍵必須總是帶引號的字符串
SELECT '{"name": "張三", "age": 39, "active": false,"sex":"男"}'::json;
 
-- 數(shù)組和對象可以被任意嵌套
SELECT '{"foo": [true, "bar"], "tags": {"a": 1, "b": null}}'::json;

2、json和jsonb輸出對比

SELECT '{"bar": "baz", "balance": 7.77, "active":false}'::json;
                      json                       
-------------------------------------------------
 {"bar": "baz", "balance": 7.77, "active":false}
(1 row)
 
SELECT '{"bar": "baz", "balance": 7.77, "active":false}'::jsonb;
                      jsonb                       
--------------------------------------------------
 {"bar": "baz", "active": false, "balance": 7.77}
(1 row)

        通過這里輸出可以看到，將目標(biāo)對象作為json輸出時(shí)，輸出結(jié)果和輸入基本保持一致。 對于第二條語句而言，內(nèi)容上似乎沒有什么太大的變化，但是輸出結(jié)果的順序與第一條有明顯的區(qū)別。

再來看一組有意思的輸出，依然是關(guān)于jsonb和json的number結(jié)果的展示。

SELECT '{"reading": 1.230e-5}'::json, '{"reading": 1.230e-5}'::jsonb;
         json          |          jsonb          
-----------------------+-------------------------
 {"reading": 1.230e-5} | {"reading": 0.00001230}
(1 row)

        很明顯的區(qū)別是jsonb被數(shù)據(jù)庫的執(zhí)行引擎給優(yōu)化了，展示結(jié)果與json也不同。

3、jsonb包含測試

        在很多的場景中，我們會使用API對兩個(gè)json進(jìn)行是否包含的判斷，因?yàn)樵趈son類型中，使用包含判斷也是比較耗費(fèi)時(shí)間的，在pg數(shù)據(jù)庫中，天然提供了數(shù)據(jù)庫層的包含函數(shù)，以此來提高查詢匹配能力。在jsonb的查詢中，使用@>進(jìn)行包含的查詢操作。

-- 右邊具有一個(gè)單一鍵值對的對象被包含在左邊的對象中：
SELECT '{"product": "PostgreSQL", "version": 9.4, "jsonb": true}'::jsonb @> '{"version": 9.4}'::jsonb;
 
-- 右邊的數(shù)組不會被認(rèn)為包含在左邊的數(shù)組中，
-- 即使其中嵌入了一個(gè)相似的數(shù)組：
SELECT '[1, 2, [1, 3]]'::jsonb @> '[1, 3]'::jsonb;  -- 得到假
 
-- 但是如果同樣也有嵌套，包含就成立：
SELECT '[1, 2, [1, 3]]'::jsonb @> '[[1, 3]]'::jsonb;
 
-- 類似的，這個(gè)例子也不會被認(rèn)為是包含：
SELECT '{"foo": {"bar": "baz"}}'::jsonb @> '{"bar": "baz"}'::jsonb;  -- 得到假
 
-- 包含一個(gè)頂層鍵和一個(gè)空對象：
SELECT '{"foo": {"bar": "baz"}}'::jsonb @> '{"foo": {}}'::jsonb;

總結(jié)

以上就是本文的基本內(nèi)容，本文首先介紹了通用的json相關(guān)知識，然后重點(diǎn)講述在PG中關(guān)于json類型的介紹，json和jsonb的區(qū)別，最后以案例的形式詳細(xì)說明json和jsonb的基本操作、輸出區(qū)別、包含測試等內(nèi)容，讓各位對json類型有一個(gè)基本直觀的認(rèn)識，理解最基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)庫操作。

到此這篇關(guān)于PostgreSQL中json數(shù)據(jù)類型的文章就介紹到這了,更多相關(guān)PostgreSQL json類型內(nèi)容請搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！

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