Archivo JSON: qué es y para qué sirve

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Los archivos JSON son una de las principales herramientas que tenemos en el desarrollo actual para compartir datos entre sistemas o entre las distintas capas de una aplicación web. Sus siglas corresponden con JavaScript Object Notation y seguramente hayas oído hablar de ellas en más de una ocasión. En este post queremos explicarte para qué puedes usar este lenguaje y cómo se construyen los documentos en formato JSON.

Índice

¿Qué es un archivo JSON?

Un archivo JSON (JavaScript Object Notation) es un formato de almacenamiento e intercambio de datos que utiliza una estructura de clave-valor para representar información de manera legible tanto para humanos como para máquinas. Se basa en la sintaxis de los objetos de JavaScript, aunque es compatible con muchos otros lenguajes de programación.

JSON es ampliamente utilizado en el desarrollo de software debido a su simplicidad, ligereza y facilidad de manipulación. Se emplea en múltiples contextos, como la comunicación entre aplicaciones mediante APIs, la configuración de software, el almacenamiento de datos estructurados y la gestión de información en bases de datos NoSQL como MongoDB.

La estructura de un archivo JSON se compone de objetos {} y arreglos [], que pueden contener cadenas de texto, números, valores booleanos, null u otros objetos anidados.

¿Para qué sirve un archivo JSON?

JSON es un formato de intercambio de datos ligero y de fácil lectura tanto para los humanos como para las máquinas. Su estructura basada en clave-valor lo hace ideal para diversas aplicaciones en el desarrollo de software. A continuación, exploramos algunos de sus principales usos.

Uso de JSON en el desarrollo web y aplicaciones móviles

JSON es ampliamente utilizado en la creación de páginas web y de aplicaciones móviles debido a su facilidad de manejo y compatibilidad con diversos lenguajes de programación. Permite el almacenamiento y transporte de datos de manera eficiente, siendo especialmente útil para la interacción entre el cliente y el servidor en aplicaciones web y apps móviles. Gracias a su simplicidad, facilita la creación de estructuras de datos comprensibles y manipulables con JavaScript y otros lenguajes.

JSON como formato estándar en la comunicación entre APIs

Las APIs modernas utilizan JSON como formato principal para enviar y recibir datos. JSON es el formato preferido para las API REST debido a su ligereza en comparación con XML y su compatibilidad con una gran variedad de plataformas y tecnologías. La estructura JSON permite representar objetos y arrays de manera sencilla, facilitando la interoperabilidad entre sistemas.

Implementación de JSON en bases de datos NoSQL como MongoDB

Las bases de datos NoSQL, como MongoDB, almacenan datos en formato JSON o en estructuras derivadas como BSON (Binary JSON). Esto permite una gestión flexible de los datos, facilitando su lectura y modificación sin necesidad de estructuras fijas como en las bases de datos relacionales. Gracias a JSON, MongoDB y otras bases de datos NoSQL pueden manejar grandes volúmenes de datos con esquemas dinámicos.

JSON en la configuración de software y almacenamiento de datos estructurados

JSON se emplea en numerosos archivos de configuración, como package.json en proyectos de Node.js o config.json en aplicaciones de software. Su sintaxis clara y estructurada permite definir parámetros de configuración de forma comprensible. Además, su uso se extiende al almacenamiento de datos estructurados en muchas aplicaciones, como gestores de contenido, programas de análisis de datos y herramientas de desarrollo.

Uso de archivos JSON en tiendas online para optimizar catálogos y productos

Las tiendas online utilizan archivos JSON para estructurar catálogos de productos, gestionar información de precios, disponibilidad y descripciones. Esto facilita la integración con plataformas de tiendas online y permite a los desarrolladores optimizar la carga de información en las tiendas, mejorando la experiencia del usuario y la eficiencia en la gestión de inventarios.

Conversión y compatibilidad de JSON con otros formatos de datos

JSON es altamente compatible con otros formatos de datos y puede convertirse fácilmente a XML, CSV o incluso bases de datos SQL mediante herramientas especializadas. Esto permite que los datos almacenados en JSON sean utilizados en diferentes contextos y aplicaciones, garantizando su interoperabilidad con distintos sistemas y tecnologías.

JSON sigue siendo un estándar clave en la gestión e intercambio de información en el mundo del desarrollo web, bases de datos y aplicaciones de software, facilitando el trabajo de desarrolladores y mejorando la comunicación entre sistemas.

Características del archivo .JSON

Ahora queremos hacer un recorrido a las características principales de los archivos de datos con notación JSON.

Estructura básica de un archivo JSON

Un archivo JSON se organiza en pares de clave / valor. La clave es el nombre del dato, su significado. Por su parte, el valor puede ser de distintos tipos, principalmente aquellos que incorpora el propio lenguaje JavaScript.

Para que nos entendamos, si es que no conoces los literales de objeto de JavaScript, los pares clave / valor serían similar al concepto de diccionario o mapa, disponibles en múltiples lenguajes de programación. 

Veamos un ejemplo de JSON para definir algunos datos de una receta de cocina.

{
    'nombre': 'Gazpacho',
    'tipo': 'Sopa fría',
    'origen': 'España',
}

Esta estructura permite trabajar muy fácilmente con los datos, tanto para la recuperación de la información como para su generación.

Además, los datos en JSON pueden ser anidados, permitiendo estructuras de datos tan complejas como sea necesario. Por ejemplo, nuestra receta de cocina podría tener una definición más compleja:

{
    'nombre': 'Gazpacho',
    'tipo': 'Sopa fría',
    'origen': {
        'pais': 'España',
        'region': 'Andalucía'
    },
    'ingredientes': [
        {
            'nombre': 'Tomate',
            'cantidad': '1 kg'
        },
        {
            'nombre': 'Pimiento verde',
            'cantidad': '100 g'
        }
    ]
}

Formato ligero y legible: Por qué JSON se ha convertido en un estándar de intercambio de datos

Dos de las cualidades más importantes de los archivos en JSON son la su facilidad de lectura y su poco peso, al menos frente a otros formatos de intercambio. Ello ha contribuido a mejorar su popularidad y a posicionarse como un estándar de intercambio de datos. 

Los datos se presentan de manera clara y concisa, con una estructura bien definida, donde queda perfectamente declarada la función que hace cada uno de los datos en el documento.  

Además, gracias al tamaño pequeño de los archivos JSON se pueden transferir rápidamente por la red y ahorran consumo de datos en las comunicaciones.

Compatibilidad con múltiples lenguajes de programación

Sin duda otra de sus características más relevantes es la compatibilidad existente con la mayoría de los lenguajes de programación. No solo se pueden usar de manera nativa en JavaScript, sino también en muchos otros lenguajes como PHP o Python. Por tanto, no se requieren librerías adicionales en la mayor parte de los lenguajes. 

Además, JSON es una notación también muy usada para almacenar información en las bases de datos. No solo lo soportan las bases de datos NoSQL, sino también otros sistemas gestores como MySQL, que han evolucionado ofreciendo soporte nativo.

Facilidad de uso y manipulación

Usar un archivo JSON es algo prácticamente inmediato. Una vez recuperada la información somos capaces de acceder a cualquiera de las propiedades con una sintaxis directa y sin la necesidad de hacer complejos recorridos en el árbol de datos. 

Esta sencilla manipulación de los datos no solo impacta en el menor consumo de tiempo de procesamiento en las aplicaciones, sino además es muy importante la claridad del código que aporta a la hora de usar las estructuras de datos.

Tipos de datos en archivos .JSON

Los tipos de datos que admite JSON para sus valores son básicamente los que podemos encontrar en el lenguaje JavaScript, con algunas limitaciones.

Números

Como valor de las propiedades JSON podemos usar simples números, ya sean números enteros (3) como números reales (4.67).

Strings

Los Strings son secuencias de caracteres. También las llamamos simplemente «cadenas» en español y se representan siempre entre comillas dobles.

Array

Los arrays, también llamados arreglos, tablas o listas, son colecciones de elementos que pueden a su vez ser de cualquier tipo de los soportados en JSON. Se representan entre corchetes ([]).

Objetos

Los objetos en JSON son como otros JSON, es decir, otras colecciones de pares de clave / valor. Se representan entre llaves ({}). Por ello, el valor de una propiedad de un objeto JSON puede ser otro objeto JSON.

Booleanos

Los booleanos son un tipo de datos habitual en los lenguajes de programación representan valores positivos o verdaderos (valor true) y valores negativos o falsos (valor false).

Null

Adicionalmente, un archivo JSON también puede tener el valor null o propiedades con valor null. Este es un valor especial que tiene como significado vacío.

¿Cómo abrir un archivo .JSON?

Como ya hemos señalado, los archivos JSON están formados por simple texto plano. Por ello los podemos abrir con cualquier editor de texto. Sin embargo, es importante que el editor escogido sea capaz de trabajar con texto plano y no texto enriquecido como ocurre en editores como Word.

Ejemplos de programas que podemos usar son Visual Studio Code, Notepad++, Sublime Text, etc. También podríamos abrirlos con otros editores de texto sencillos como el Bloc de Notas de Windows, sin embargo recomendamos editores enfocados a la programación ya que JSON es importante que se codifique con archivos de texto con el juego de caracteres UTF-8 y los editores para programadores trabajan con este formato de manera predeterminada.

Si fuera necesario, también existen programas y herramientas online especializadas para trabajar con JSON, como JSONLint, que proporcionan una visualización bien estructurada y además permiten también verificar y validar la estructura de los datos en el archivo .JSON.

JSON vs. otros archivos de intercambio de datos: ¿Qué lo hace único?

No podemos hablar de JSON sin compararlo con otros lenguajes de intercambio de datos. Las comparaciones más habituales son las siguientes:

Comparación con XML: ¿Por qué JSON ha ganado popularidad sobre XML?

XML fue durante mucho tiempo el formato de intercambio de datos más estándar en el desarrollo de software. Sin embargo JSON ha ganado terreno por su simplicidad y eficiencia. 

  • JSON requiere menos texto que XML para expresar lo mismo. Esto es porque en XML se requieren etiquetas de inicio y de cierre para cada dato y a menudo hay que repetir las mismas etiquetas para declarar los elementos de colecciones, algo que conseguimos en JSON con unos simples corchetes y comas.
  • Al usar menos texto consigue ser más ligero y rápido de transferir.
  • JSON es además más fácil de manipular y no requiere complejos recorridos a las estructuras.
  • Los desarrolladores web se sienten muy confortables, ya que JSON tiene una notación usada habitualmente en JavaScript.
  • XML a menudo requiere librerías adicionales para el tratamiento en los lenguajes de programación, mientras que JSON es nativo en la mayoría de los casos.

Ventajas sobre formatos más antiguos, como CSV y YAML

Existen otros formatos que han ofrecido soporte al intercambio de datos de manera tradicional, como CSV. En JSON encontramos también ventajas relevantes:

  • Los CSV solo pueden representar estructuras de datos tabulares con filas y columnas mientras que JSON admite cualquier estructura de datos tan compleja como sea necesario.
  • En CSV hay muy poca flexibilidad en lo que respecta a la variabilidad de los datos, algo que sí ofrece JSON
  • Los lenguajes de programación no soportan CSV de manera nativa.

 Con respecto a YAML, JSON tiene tanto ventajas como desventajas. 

  • JSON es más legible de manera general
  • YAML suele ser más ligero y no requiere llaves, pero el hecho de tenerlas en JSON ofrece una mejor comprensión de la estructura de los archivos
  • YAML requiere una indentación rígida o el sistema no es capaz de interpretarlo bien.  Por su parte JSON puede ser escrito con mayor libertad, lo que beneficia la edición manual de los datos.
  • JSON es mucho más compatible con los lenguajes de programación habituales.

Cómo los archivos JSON mejoran el posicionamiento SEO con datos estructurados

El uso de archivos JSON en posicionamiento SEO es clave para mejorar la visibilidad de un sitio web en los motores de búsqueda. Gracias a los datos estructurados en formato JSON-LD (JavaScript Object Notation for Linked Data), los buscadores pueden comprender mejor el contenido de una página y mostrarlo de manera más atractiva en los resultados de búsqueda.

¿Qué son los datos estructurados y por qué son importantes para el SEO?

Los datos estructurados son un formato estandarizado para proporcionar información detallada sobre el contenido de una página web. Google, Bing y otros motores de búsqueda utilizan estos datos para generar fragmentos enriquecidos (rich snippets), que mejoran la presentación de los resultados de búsqueda e incrementan la tasa de clics (CTR).

JSON-LD: el formato recomendado para datos estructurados

Existen diferentes formatos para implementar datos estructurados o schema, como Microdata y RDFa, pero Google recomienda JSON-LD por su facilidad de implementación y mantenimiento. JSON-LD permite incrustar los datos estructurados en el código HTML sin alterar su estructura, facilitando su interpretación por los motores de búsqueda.

Beneficios del uso de JSON-LD para SEO

  1. Mejor interpretación del contenido por parte de los buscadores: Los motores de búsqueda pueden comprender mejor la temática y estructura de la página, lo que facilita su indexación y clasificación.
  2. Aparición de rich snippets: Fragmentos enriquecidos como valoraciones, recetas, eventos y preguntas frecuentes pueden mejorar la visibilidad del sitio en los resultados de búsqueda.
  3. Aumento de la tasa de clics (CTR): Una presentación más atractiva en los resultados de búsqueda puede atraer más visitantes al sitio.
  4. Mejora del posicionamiento en búsquedas locales: Los datos estructurados pueden incluir información como dirección, horarios de apertura y contacto, lo que beneficia a negocios locales.
  5. Compatibilidad con asistentes virtuales: JSON-LD facilita la integración con asistentes como Google Assistant, mejorando la experiencia del usuario en búsquedas por voz.

Cómo implementar JSON-LD en un sitio web

    1. Generar el código JSON-LD: Se puede utilizar herramientas como el Asistente para datos estructurados de Google para crear y validar el código.
    2. Insertar el código en la página: Se recomienda colocarlo dentro de una etiqueta 
      <script type='application/ld+json'> en la sección <head> o antes del cierre del <body>.
    3. Validar con Google Search Console: Es importante comprobar que Google reconoce correctamente los datos estructurados mediante la herramienta de inspección de URL.

Escenarios comunes de uso de archivos JSON en el desarrollo de aplicaciones

JSON es un formato ampliamente utilizado en el desarrollo de software debido a su estructura ligera, fácil legibilidad y compatibilidad con múltiples lenguajes de programación. Su flexibilidad lo convierte en una opción ideal para diversas aplicaciones, desde la configuración de software hasta la comunicación entre sistemas. A continuación, exploramos algunos de sus usos más comunes.

Almacenamiento de configuraciones y preferencias de usuario

Muchas aplicaciones utilizan archivos JSON para almacenar configuraciones y preferencias del usuario de manera estructurada y fácilmente editable. Esto permite que las aplicaciones recuerden las opciones personalizadas de cada usuario y las mantengan entre sesiones.

Por ejemplo, en aplicaciones de escritorio, videojuegos y herramientas de productividad, JSON se usa para definir ajustes como temas, idioma, notificaciones y accesibilidad.

Ejemplo de un archivo JSON con configuraciones de usuario:

{ 'usuario': 'JuanPerez', 'tema': 'oscuro', 'notificaciones': true, 'idioma': 'es' }

Este método simplifica la administración de opciones sin necesidad de almacenar configuraciones en bases de datos complejas, haciendo que la carga y actualización de preferencias sea más rápida y eficiente.

Comunicación entre servicios web y APIs

Uno de los usos más extendidos de JSON es en la comunicación entre aplicaciones a través de APIs (Interfaz de Programación de Aplicaciones). JSON es el formato preferido en servicios RESTful por su facilidad de procesamiento y compatibilidad con múltiples tecnologías.

Las APIs envían y reciben datos en formato JSON para intercambiar información de manera estructurada y ligera. Por ejemplo, cuando una aplicación móvil obtiene datos de un servidor remoto, el contenido generalmente se transmite en JSON.

Ejemplo de una respuesta de API en JSON:

{ 'status': 'success', 'data': { 'id': 101, 'nombre': 'Producto A', 'precio': 19.99 } }

El uso de JSON en APIs permite que diferentes aplicaciones y plataformas se comuniquen sin depender de formatos propietarios, facilitando la interoperabilidad entre sistemas.

Intercambio de datos entre diferentes plataformas y sistemas

Dado que JSON es un formato basado en texto y fácilmente transportable, se ha convertido en una solución estándar para el intercambio de datos entre distintos sistemas y plataformas. Su capacidad de estructurar información de manera clara lo hace ideal para el envío de datos en redes y la sincronización entre aplicaciones.

Un ejemplo común es la exportación e importación de datos entre aplicaciones de software, donde un sistema puede generar un archivo JSON que otro sistema puede leer e interpretar. Esto es frecuente en el comercio electrónico, donde los catálogos de productos se intercambian en JSON para facilitar la integración con diferentes plataformas.

Ejemplo de un archivo JSON con información de productos:

[ { 'id': 1, 'nombre': 'Camiseta', 'precio': 15.99, 'stock': 50 }, { 'id': 2, 'nombre': 'Pantalón', 'precio': 29.99, 'stock': 30 } ]

El uso de JSON en la transmisión de datos permite que distintas aplicaciones trabajen juntas sin importar el lenguaje de programación en el que estén desarrolladas, mejorando la compatibilidad y la eficiencia en la gestión de la información.

Herramientas y librerías para trabajar con archivos JSON

Existen numerosas herramientas y librerías que facilitan la creación, edición y manipulación de archivos JSON. La mayoría de ellas pertenecen de manera nativa a los lenguajes, por lo que no es necesario que se desplieguen componentes de terceros para acceder a los datos.

Librerías populares en diferentes lenguajes de programación: Python, JavaScript, etc.

En JavaScript podemos usar las funciones JSON.parse() y JSON.stringify() para interpretar cadenas de texto en JSON y para serializar datos en archivos .JSON.

Otros lenguajes tienen también soporte con las librerías que se ofrecen de base. Por ejemplo en Python tenemos que usar la librería «json», haciendo el correspondiente import. Una vez importada la librería usamos json.load() para leer e interpretar un dato escrito en JSON.

Por su parte, en PHP disponemos principalmente de dos funciones para el tratamiento de JSON. Por un lado tenemos json_decode() para decodificar una cadena con un JSON y convertirla en un objeto PHP y json_encode() que devuelve una cadena con JSON a partir de cualquier dato disponible en PHP.

Editores y validadores de JSON que facilitan la creación y edición de archivos

Para trabajar con JSON no necesitamos ninguna herramienta en especial, más allá del propio editor para programadores de nuestra preferencia. Sin embargo existen algunas herramientas online que permiten editar y validar JSON, así como corregir su formato. Algunos ejemplos son https://jsonlint.com/ o https://jsonformatter.org/ 

De todos modos, como hemos dicho, la mayoría de los editores modernos ofrece una interfaz amigable para la creación y edición de archivos JSON, así como una validación implícita de su estructura gracias a los intérpretes de JavaScript que llevan incorporados.

Como puedes comprobar JSON se ha introducido de manera generalizada en el mundo del desarrollo, no solamente en la web sino en la mayoría de las plataformas modernas. Si te dedicas al mundo del desarrollo lo habrás podido comprobar por ti mismo y, si no es así, lo podrás apreciar a poco que vayas adquiriendo experiencia.

Fernán García de Zúñiga

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