JSON: qué es, cómo funciona y cuándo utilizarlo

JSON es un formato de datos basado en texto que, gracias a su estructura sencilla, se utiliza con frecuencia para transferir información entre distintos sistemas. Codifica la información como pares clave-valor, compatibles con prácticamente cualquier lenguaje de programación. Su popularidad no solo se debe a su alta legibilidad, sino también a su amplia compatibilidad y a la facilidad de implementación.

¿Qué es JSON?

JSON es un formato de datos independiente de la plataforma que se utiliza para la transmisión y el almacenamiento de datos estructurados. Aunque tiene su origen en JavaScript, es completamente independiente, es decir, no está vinculado a este lenguaje. JSON es compatible con prácticamente todos los lenguajes de programación. Se trata de un formato de texto que las personas pueden leer y escribir fácilmente y que las máquinas pueden analizar (o parsear) de forma eficiente.

En muchos casos, los desarrolladores prefieren el formato JSON principalmente porque facilita el intercambio de datos entre diferentes tecnologías. Por ejemplo, cuando un usuario compra una prenda de ropa en una tienda online, las entradas se transmiten al servidor en formato JSON. Este procesa los datos y envía la respuesta también en formato JSON, garantizando así un intercambio de información sin interrupciones.

La característica principal de JSON es su claridad: el formato utiliza una notación reducida y coherente para representar la información de forma precisa y, al mismo tiempo, fácil de comprender. Además, emplea Unicode, lo que permite manejar sin problemas caracteres internacionales y especiales. Con todo ello, JSON ofrece una solución ligera e independiente para la comunicación moderna en la web y en las API.

¿Cómo funciona JSON?

Un documento JSON debe seguir una sintaxis fija: siempre empieza con una llave de apertura { y termina con una llave de cierre }. Dentro de estas llaves, los distintos campos de datos se definen mediante pares nombre-valor. Cada par comienza con el nombre, seguido de dos puntos : y el valor correspondiente. JSON admite diferentes tipos de datos, cada uno con sus propios atributos y comportamientos para almacenar variables. Entre ellos se incluyen:

• Objetos: un objeto JSON está compuesto por pares nombre-valor incluidos entre llaves. Las claves deben ser cadenas de texto únicas y estar separadas por comas.
• Arrays: un array es una colección ordenada de valores. Estos pueden ser de tipo objeto, array, string, number, boolean o null.
• Strings: los strings se usan a menudo para almacenar y transmitir datos basados en texto, como nombres o direcciones. Deben ir entre comillas dobles "" y permiten toda la gama de caracteres Unicode.
• Boolean: los valores booleanos solo pueden ser verdadero o falso. Se tratan de forma distinta a los strings, ya que no se escriben entre comillas.
• Number: este tipo de dato se utiliza para almacenar valores numéricos de todo tipo, como cifras usadas en análisis de datos o cálculos. Además de números positivos y negativos, JSON admite valores decimales.
• Null: cuando una variable está vacía, se puede expresar asignándole el valor null.

El siguiente ejemplo ilustra la estructura de un conjunto de datos en formato JSON:

{ 
    "dataField1": "Value", 
    "dataObject": { 
        "field1": 123, 
        "field2": "Text", 
        "field3Array": ["Value1", "Value2", "Value3", "Value4"] 
    } 
}

¿Qué ventajas ofrece JSON?

Este formato de datos destaca en muchos ámbitos por su sencillez y eficiencia, lo que lo convierte en el preferido de numerosas aplicaciones modernas. A continuación, se presentan las principales ventajas de JSON:

• Ligero y diseñado para ahorrar espacio: JSON prescinde de elementos de marcado innecesarios y utiliza pocos caracteres de estructura, reduciendo así el consumo de memoria y el volumen de transmisión.
• Fácil de leer: su sintaxis clara puede entenderse incluso sin conocimientos técnicos avanzados. Además, los conjuntos de datos grandes siguen siendo fáciles de interpretar, lo que facilita el proceso de depuración (o debugging).
• Amplio soporte: ya sea JavaScript, Python, Java, PHP o C#, JSON es compatible de forma nativa con casi todos los lenguajes de programación y frameworks, o bien está disponible mediante bibliotecas estándar. Muchas bases de datos NoSQL, como MongoDB o CouchDB, almacenan documentos directamente en formato JSON o en formatos muy similares, reduciendo el esfuerzo de conversión.
• Modelado de datos flexible: gracias al soporte de estructuras anidadas, es posible representar sin problemas modelos de datos complejos y jerárquicos.

¿Para qué casos de uso es adecuado JSON?

Gracias a sus numerosas ventajas, el formato de datos JSON se utiliza prácticamente en todos los ámbitos del desarrollo de software. Sus usos clásicos incluyen:

• Transferencia de datos entre sistemas: JSON es óptimo para intercambiar información entre distintos sistemas y lenguajes de programación.
• Creación de datos JSON dinámicos a partir de entradas de usuarios: JSON es ideal para almacenar temporalmente información generada por el usuario de manera estructurada. Por ejemplo, los campos de un formulario web pueden convertirse directamente en un objeto JSON y serializarse.
• Configuración de datos para aplicaciones: toda aplicación necesita datos de acceso adecuados para conectarse a una base de datos. Estos datos de inicio de sesión, así como la ruta del archivo de registro, pueden almacenarse en un archivo JSON al que todas las partes implicadas puedan acceder.
• Simplificación de estructuras de datos complejas: JSON reduce documentos complejos a sus elementos esenciales y los convierte en estructuras fáciles de leer. Esto mejora la transparencia de los modelos de datos y facilita el acceso predecible a la información relevante.
• Archivos de configuración: los documentos JSON son fáciles de consultar y editar, por lo que el formato se utiliza habitualmente para archivos de configuración, especialmente en ecosistemas JavaScript como Node.js.

Alternativas a JSON

Aunque el formato JSON se considera un estándar para muchos casos de uso, existen numerosos formatos de datos que, en escenarios específicos, pueden resultar incluso más adecuados. Entre las alternativas más conocidas destacan:

• XML (Extensible Markup Language): antes del auge de JSON, XML era el formato de serialización de datos más extendido. Este formato de texto, fuertemente tipado y flexible, permite almacenar estructuras de datos complejas y metadatos. Además, cuenta con definiciones de esquema (XSD) y transformaciones (XSLT), aunque su lectura es más compleja que la de JSON.
• YAML (YAML Ain’t Markup Language): este formato legible por máquinas se utiliza principalmente para archivos de configuración y es una extensión de JSON que admite comentarios. El formato YAML ofrece una sintaxis clara, pero es más complejo de procesar y más propenso a errores de sintaxis.
• Protobuf (Protocol Buffers): se trata de un formato de datos binario desarrollado por Google que destaca por su compacidad y alta eficiencia. Sin embargo, Protobuf requiere definir esquemas y no es legible por humanos, lo que puede dificultar el proceso de depuración.