JSON Tutorial: Uma introdu��o sobre JSON

Guia do artigo:

Uma introduç�o ao JSON
Sintaxe no JSON
JSON x XML
JSON no Java
Conclus�es e Coment�rios Finais

Uma introduç�o ao JSON

JSON (JavaScript Object Notation) � um modelo para armazenamento e transmiss�o de informaç�es no formato texto. Apesar de muito simples, tem sido bastante utilizado por aplicaç�es Web devido a sua capacidade de estruturar informaç�es de uma forma bem mais compacta do que a conseguida pelo modelo XML, tornando mais r�pido o parsing dessas informaç�es. Isto explica o fato de o JSON ter sido adotado por empresas como Google e Yahoo, cujas aplicaç�es precisam transmitir grandes volumes de dados.

Este artigo apresenta uma introduç�o ao formato JSON e est� dividido da seguinte forma. A Seç�o 2 descreve a sintaxe da linguagem. Em seguida, na Seç�o 3 realiza-se uma comparaç�o entre os modelos JSON e XML. A Seç�o 4 apresenta um exemplo de utilizaç�o pr�tica do JSON em um programa Java - com o uso da biblioteca gson criada pelo Google. Por fim, na Seç�o 5 s�o apresentadas as conclus�es e coment�rios finais.

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Sintaxe no JSON

A ideia utilizada pelo JSON para representar informaç�es � tremendamente simples: para cada valor representado, atribui-se um nome (ou r�tulo) que descreve o seu significado. Esta sintaxe � derivada da forma utilizada pelo JavaScript para representar informaç�es. Por exemplo, para representar o ano de 2012, utiliza-se a seguinte sintaxe:

Listagem 1: Representando o ano de 2012


    "ano": 2012

Um par nome/valor deve ser representado pelo nome entre aspas duplas, seguido de dois pontos, seguido do valor. Os valores podem possuir apenas 3 tipos b�sicos: num�rico (inteiro ou real), booleano e string. As Listagens 2, 3, 4 e 5 apresentam exemplos. Observe que os valores do tipo string devem ser representados entre aspas.

Listagem 2: Representando um n�mero real


    "altura": 1.72

Listagem 3: Representando uma string


    "site": �www.devmedia.com.br�

Listagem 4: Representando um n�mero negativo


    "temperatura": -2

Listagem 5: Representando um valor booleano


    "casado": true

A partir dos tipos b�sicos, � poss�vel construir tipos complexos: array e objeto. Os arrays s�o delimitados por colchetes, com seus elementos separados entre v�rgulas. As listagens 6 e 7 mostram exemplos.

Listagem 6: Array de Strings


   [�RJ�, �SP�, �MG�, �ES�]

Listagem 7: Matriz de Inteiros


   [
     [1,5],
     [-1,9],
     [1000,0]
    ]

Os objetos s�o especificados entre chaves e podem ser compostos por m�ltiplos pares nome/valor, por arrays e tamb�m por outros objetos. Desta forma, um objeto JSON pode representar, virtualmente, qualquer tipo de informaç�o! O exemplo da Listagem 8 mostra a representaç�o dos dados de um filme.

Listagem 8: Objeto


   {
     �titulo�: �JSON x XML�,
     �resumo�: �o duelo de dois modelos de representaç�o de informaç�es�,
     �ano�: 2012,
     �genero�: [�aventura�, �aç�o�, �ficç�o�] 
    }

� poss�vel representar mais de um objeto ou registro de uma s� vez. Um exemplo � apresentado na Listagem 9, onde dois filmes s�o representados em um array.

Listagem 9: Array de objetos


[
   {
     �titulo�: �JSON x XML�,
     �resumo�: �o duelo de dois modelos de representaç�o de informaç�es�,
     �ano�: 2012,
     �genero�: [�aventura�, �aç�o�, �ficç�o�] 
    },
   {
     �titulo�: �JSON James�,
     �resumo�: �a hist�ria de uma lenda do velho oeste�,
     �ano�: 2012,
     �genero�: [�western�]  
    }
]

Por fim, � importante citar que a palavra-chave �null� deve ser utilizada para a representaç�o de valores nulos (Listagem 10).

Listagem 10: Representando um valor nulo


    "site":null

JSON x XML

Podemos entender o JSON como uma esp�cie de �concorrente� da XML na �rea de troca de informaç�es. Nesta seç�o, apresentamos algumas das principais semelhanças e diferenças entre os dois modelos para a representaç�o de informaç�es.

Semelhanças:

Os dois modelos representam informaç�es no formato texto.
Ambos possuem natureza auto-descritiva (ou seja, basta �bater o olho� em um arquivo JSON ou em um arquivo XML para entender o seu significado).
Ambos s�o capazes de representar informaç�o complexa, dif�cil de representar no formato tabular. Alguns exemplos: objetos compostos (objetos dentro de objetos), relaç�es de hierarquia, atributos multivalorados, arrays, dados ausentes, etc.
Ambos podem ser utilizados para transportar informaç�es em aplicaç�es AJAX.
Ambos podem ser considerados padr�es para representaç�o de dados. XML � um padr�o W3C, enquanto JSON foi formalizado na RFC 4627.
Ambos s�o independentes de linguagem. Dados representados em XML e JSON podem ser acessados por qualquer linguagem de programaç�o, atrav�s de API�s espec�ficas.

Diferenças:

JSON n�o � uma linguagem de marcaç�o. N�o possui tag de abertura e muito menos de fechamento!
JSON representa as informaç�es de forma mais compacta.
JSON n�o permite a execuç�o de instruç�es de processamento, algo poss�vel em XML.
JSON � tipicamente destinado para a troca de informaç�es, enquanto XML possui mais aplicaç�es. Por exemplo: nos dias atuais existem bancos de dados inteiros armazenados em XML e estruturados em SGBD�s XML nativo.

JSON no Java

Ao acessar a home page oficial do JSON (www.json.org) voc� ver� que existem parsers dispon�veis para quase todas as linguagens: Delphi, PHP, Java, Matlab, C++, C#, etc. Uma coisa que me chamou a atenç�o quando acessei esta p�gina � que, para a maioria das linguagens, est�o disponibilizados v�rios parsers distintos. Por exemplo, para Java, existem nada mais de 20 parsers JSON diferentes!!!

Essa quantidade toda pode at� intimidar os iniciantes em JSON. No universo XML a coisa � bem mais f�cil, pois existem duas API�s b�sicas para o parsing de informaç�es: SAX e DOM. Ambas j� s�o instaladas junto com o Java e, da�, basta utiliz�-las. Adicionalmente, o princ�pio de funcionamento das API�s SAX e DOM � bastante conhecido pelos desenvolvedores: DOM importa o documento todo para a mem�ria, criando uma �rvore, enquanto o SAX percorre o arquivo sequencialmente disparando eventos, sem realizar a importaç�o de informaç�es para a mem�ria.

O JSON parece ainda n�o ter atingido esse grau maturidade. V�rias pessoas/empresas implementaram os seus pr�prios parsers, com diferentes princ�pios de funcionamento. Como ainda n�o h� um padr�o, fica dif�cil decidir qual utilizar! Por�m, como achei que seria interessante mostrar um exemplo pr�tico de JSON dentro de um programa Java, optei por montar esse exemplo com o uso da biblioteca gson, que foi desenvolvida pelo Google, � bem documentada e simples de utilizar em seu �modo b�sico�. Para obter esta biblioteca, voc� deve acessar o site do projeto, http://code.google.com/p/google-gson/ e fazer o download do ZIP que cont�m os arquivos �.jar� que comp�em do gson. Para o teste descrito neste artigo, a vers�o utilizada foi a 2.2.2.

Ap�s a instalaç�o da biblioteca, voc� poder� utiliz�-la de uma forma t�o simples que vai ficar assustado! Inicialmente, voc� dever� instanciar um objeto da classe Gson, do pacote com.google.gson.Gson. Para converter um objeto Java para JSON, utiliza-se o m�todo toJson.E para fazer ao contr�rio, ou seja, atribuir o conte�do de um objeto Java a partir de uma string Json, utiliza-se fromJson.

A Listagem 11 mostra um exemplo de uso do m�todo �toJson�. Neste exemplo, o conte�do de um objeto da classe Filme � convertido para o formato JSON, armazenado na vari�vel string �aux� e depois exibido na tela. Veja que a classe Gson � inteligente o suficiente para entender a estrutura do objeto e modelar as suas informaç�es no formato JSON.

Listagem 11: M�todo toJson


import java.util.ArrayList;

import com.google.gson.Gson;

  class Filme {
    public String titulo;
    public int ano;
    public ArrayList generos;
  }
    
  //classe com exemplo de uso do JSON
  //converte objeto Filme para uma string JSON
  public class GravandoJSON {
    
       public static void main(String[] args) {

        //instancia um filme e preenche suas propriedades
        Filme f = new Filme(); 
      f.titulo = "JSON x XML";
      f.ano = 2012;
      f.generos = new ArrayList();
      f.generos.add("Aventura");
      f.generos.add("Aç�o");
      f.generos.add("Ficç�o");
        
      //instancia um objeto da classe Gson        
      Gson gson = new Gson(); 
      
      //pega os dados do filme, converte para JSON e armazena em string
      String aux = gson.toJson(f);
      
      //imprime os resultados
      System.out.println(aux);
       }
}

O resultado � apresentado na Figura 1:

Figura 1: Resultado da execuç�o do programa GravandoJSON

A seguir, na Listagem 12, apresenta-se um exemplo de uso do m�todo �fromJson�. Desta vez, o conte�do da String �aux� cont�m os dados do filme modelados no formato JSON. Esse conte�do � transportado automaticamente para um objeto do tipo Filme, bastando realizar uma chamada ao m�todo �fromJson�.

Listagem 12: M�todo fromJson


import java.util.ArrayList;

import com.google.gson.Gson;

  class Filme {
    public String titulo;
    public int ano;
    public ArrayList generos;
  }

      
  //classe com exemplo de uso do JSON
  //converte objeto Filme para uma string JSON
public class LendoJSON {
    

   public static void main(String[] args) {

  //string com informaç�o representada em JSON 
      String aux = "{\"titulo\":\"JSON James\",\"ano\":2012,\"generos\":[\"Western\"]}";
         
  //instancia um objeto da classe Gson        
  Gson gson = new Gson(); 
      
  //instancia um filme e preenche seus dados com a informaç�o vinda
//da string JSON
  Filme f = gson.fromJson(aux, Filme.class);
      
  //imprime os resultados
  System.out.println(f.titulo);
  System.out.println(f.ano);
  System.out.println(f.generos.toString());
  }
}

Observe que o m�todo fromJson requisita os seguintes par�metros: a string JSON e a classe do objeto que receber� os resultados. A Figura 2 mostra o resultado da execuç�o do programa.

Figura 2: Resultado da execuç�o do programa LendoJSON

OBS: nos exemplos apresentados nesta seç�o, utilizamos strings para armazenar as informaç�es JSON. No entanto, elas poderiam ter sido obtidas a partir de arquivos texto sem qualquer problema. Os arquivos com dados representados em JSON costumam ter a extens�o �.json�.

Conclus�es e Coment�rios Finais

Neste artigo, apresentamos os conceitos fundamentais sobre o modelo JSON para a representaç�o de informaç�es - atualmente muito utilizado em aplicaç�es AJAX. Atrav�s do JSON podemos representar informaç�es de uma forma mais compacta, r�pida e simples do que na XML. Em contrapartida, a XML � uma linguagem mais rica, que possui um maior n�mero de aplicaç�es e um maior grau de maturidade. Existem in�meros parsers para JSON, dispon�veis para praticamente todas as linguagens. O artigo apresentou um exemplo de programa Java que fez uso da biblioteca �gson�, desenvolvida pelo Google.

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