JSON 資料 (.json)

RFC 標準

JavaScript Object Notation (JSON) 是一種輕量且易於閱讀的資料交換文字格式，受到許多程式語言支援，且常用於網頁 API。

發明者： Douglas Crockford年份： 2001MIME： application/json

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檢查與中繼資料

作業系統與檔案分析工具透過檢查開頭的二進位位元組序列來識別 JSON 檔案：

位元組層級標頭簽章（檔案簽章）

作業系統與檔案分析工具透過檢查開頭的二進位位元組序列來識別 JSON 檔案：

十六進位簽章（偏移量 0）：

7B 或 5B

ASCII 表示法： { 或 [

標準化： RFC 8259 / ECMA-404 / ISO/IEC 21778

技術規格

容器架構	輕量、基於文字、獨立於語言的資料交換格式
壓縮	Gzip、Brotli 與 Zstandard 可以壓縮 JSON 文字；產生的檔案大小取決於資料與設定
位元組序	UTF-8 編碼的 Unicode（建議不使用位元組順序記號 / BOM）
色彩空間	不適用
色版與結構	六種基本資料類型：object、array、string、number、boolean、null
最大尺寸	無限制；僅受限於解析器記憶體與最大字串長度
透明度	不適用
串流與漸進式	NDJSON (Newline Delimited JSON) / JSON Lines 支援漸進式串流處理

技術比較矩陣：JSON 對比競爭格式

技術屬性	JSON (目前)	YAML	XML	Protocol Buffers
語法複雜度	極簡（6 種型別、嚴格語法）	高（基於縮排、複雜規格）	高（冗長的結束標籤、命名空間）	綱要定義的二進位傳輸格式
解析效能	在所有現代語言中皆極快	慢（複雜的縮排解析）	中等至慢（需建構大型 DOM）	超快（零複製二進位反序列化）
支援註解	否（刻意排除以防止中繼資料無限膨脹）	是（# 註解）	是（<!-- 註解 -->）	在 .proto 檔案中支援
網路酬載大小	精簡文字；壓縮結果取決於資料與設定	精簡文字	冗長文字（大量的標籤重複）	超精簡二進位

常見損壞模式與十六進位修復指南

SyntaxError: Unexpected token , in JSON at position X.

根本原因: 陣列或物件中最後一個項目後面有尾隨逗號，這在 RFC 8259 JSON 中是嚴格禁止的。

修復: 在傳遞給 JSON.parse() 之前，請移除物件鍵與陣列項目中的尾隨逗號。

SyntaxError: Unexpected token ' in JSON.

根本原因: 字串或鍵使用單引號（''）而非雙引號（""）包覆。

修復: 將所有使用單引號的字串與鍵替換為標準的雙引號字串。

安全性分析與解析器攻擊向量

JSON 僅包含文字且免於直接執行程式碼的風險，但解析不受信任的 JSON 可能導致原型汙染（Prototype Pollution）、ReDoS 或記憶體耗盡。

已知攻擊向量

原型汙染：名為 '__proto__' 或 'constructor' 的鍵會修改 JavaScript 應用程式中的 Object.prototype。
透過深度巢狀的 JSON 結構（例如 10,000 個開頭括號）導致堆疊溢位阻斷服務攻擊。
數值精度遺失：大於 2^53 - 1（9,007,199,254,740,991）的 JavaScript 數字會在無提示的情況下遺失精度。

防禦最佳實務: 絕不要使用 eval() 來解析 JSON。請使用 JSON.parse()，並在遞迴物件合併函式中清理 '__proto__' 屬性。

歷史起源與里程碑

2017RFC 8259 標準化 UTF-8 作為 JSON 唯一的強制字元編碼。

2013ECMA-404 定義了 JSON 語法，並被許多程式語言與平台所使用。

2001Douglas Crockford 制定 JSON 格式，以實現無狀態的瀏覽器到伺服器資料通訊。

主要優勢與優點

易於閱讀、具自我描述性且簡潔的文字結構。
內建原生解析支援，包含於 JavaScript 引擎（JSON.parse）及各大程式語言中。
嚴格的規格可防止任意程式碼執行。

技術限制與缺點

不支援註解、尾隨逗號或循環物件參照。
沒有原生二進位類型（二進位資料必須以 Base64 編碼，會使大小增加 33%）。
與 Protocol Buffers 或 MessagePack 等二進位格式相比，序列化效率較低。

有趣的技術冷知識

道格拉斯・克羅克福特（Douglas Crockford）在原始的 JSMin JSON 工具中加入了軟體授權條款「本軟體應用於善意，而非惡意」。
JSON 是 JavaScript 語法的嚴格子集，但在 ES2019 之前，原始且未跳脫的 U+2028 與 U+2029 字元在 JSON 中是有效的，但在 JavaScript 字串中則無效。
Douglas Crockford 發現，在 ECMAScript 5 標準化專用的 JSON.parse() API 之前，早期的網頁瀏覽器可以使用 JavaScript 的原生 eval() 將 JSON 直接轉換為物件。

常見技術問題

為什麼 JSON 不允許註解？

JSON 的語法中不包含註解。不同的實作處理擴充功能與應用程式特定資料的方式可能有所不同，因此僅憑格式本身無法確保互通性。

如何在 JSON 中儲存 64 位元整數而不遺失精度？

JavaScript 的原生 Number 型別是 IEEE 754 雙精度浮點數，精確支援的整數上限僅到 2^53 - 1。64 位元整數（如資料庫 ID 或時間戳記）在 JSON 中必須序列化為字串（例如 '1234567890123456789'）。

JSON 與 NDJSON / JSON Lines 有什麼區別？

標準 JSON 將整個酬載包裝在單一根物件或陣列中，要求解析器在評估之前必須載入整個文字。NDJSON（Newline Delimited JSON）使用換行字元（\n）分隔各自獨立且有效的 JSON 記錄，實現了對龐大數 GB 資料集的記憶體高效逐行串流處理。