JSON 文件的 Schema（模式）是用于描述 JSON 数据结构的规范，它定义了 JSON 数据中各个元素的类型、格式、约束和关系。Schema 的存在有助于确保数据的一致性，提高数据交换的可靠性，同时也为开发者提供了一个明确的数据定义和验证规则，使得在开发过程中更容易理解和维护数据。
1. JSON Schema 基础
JSON Schema 是 JSON 数据的描述语言，它通过指定键值对的规则来定义 JSON 数据的结构和内容。下面是一个简单的 JSON Schema 示例：
{ "type": "object", "properties": { "name": { "type": "string" }, "age": { "type": "integer", "minimum": 0 }, "email": { "type": "string", "format": "email" } }, "required": ["name", "age"] }
上述 JSON Schema 描述了一个对象，该对象包含三个属性：name（字符串类型）、age（整数类型，最小值为0）和email（字符串类型，格式为电子邮件）。此外，“required” 指定了必须包含的属性，即 name 和 age。
2. 数据类型和格式
JSON Schema 支持多种数据类型，如字符串、数字、布尔值、对象、数组等，并可以通过关键字进行更详细的约束。例如，可以使用 “minimum” 和 “maximum” 限制数字的最小和最大值，使用 “pattern” 指定字符串的正则表达式模式。
{ "type": "object", "properties": { "temperature": { "type": "number", "minimum": -273.15 }, "date": { "type": "string", "format": "date" } }, "required": ["temperature", "date"] }
在上述例子中，temperature 是一个数字，且不能低于-273.15度（绝对零）。date 是一个字符串，且必须符合日期格式。
3. 嵌套结构和数组
JSON Schema 允许嵌套结构和数组的定义，这样可以更灵活地描述复杂的数据结构。以下是一个包含数组和嵌套对象的示例：
{ "type": "object", "properties": { "students": { "type": "array", "items": { "type": "object", "properties": { "name": { "type": "string" }, "age": { "type": "integer", "minimum": 0 } }, "required": ["name", "age"] } }, "course": { "type": "string" } }, "required": ["students", "course"] }
在上述例子中，students 是一个对象数组，每个对象都包含 name 和 age 两个属性。course 是一个字符串，表示课程名称。
4. 引用和复用
为了提高 Schema 的可维护性和复用性，JSON Schema 支持引用。可以使用 “$ref” 关键字引用其他地方定义的 Schema，从而避免在多个地方重复定义相同的结构。
{ "$schema": "http://json-schema.org/draft-07/schema#", "definitions": { "person": { "type": "object", "properties": { "name": { "type": "string" }, "age": { "type": "integer", "minimum": 0 } }, "required": ["name", "age"] } }, "type": "object", "properties": { "teacher": { "$ref": "#/definitions/person" }, "students": { "type": "array", "items": { "$ref": "#/definitions/person" } } }, "required": ["teacher", "students"] }
在上述例子中，定义了一个名为 person 的 Schema，然后在 teacher 和 students 中引用了这个 Schema。
5. 组合和条件
JSON Schema 还支持组合和条件关键字，允许定义多个规则的组合以及根据条件选择不同的验证规则。以下是一个简单的组合和条件的示例：
{ "type": "object", "properties": { "role": { "type": "string", "enum": ["admin", "user"] }, "adminDetails": { "type": "object", "required": ["adminCode"] }, "userDetails": { "type": "object", "required": ["userName"] } }, "oneOf": [ { "properties": { "role": { "const": "admin" } } }, { "properties": { "role": { "const": "user" } } } ] }
在上述例子中，根据 role 的值，选择验证 adminDetails 或者 userDetails 中的属性。使用 “oneOf” 关键字指定了两个互斥的条件。
结语
JSON Schema 是一个强大的工具，通过它可以对 JSON 数据进行详细的验证和定义。合理使用 JSON Schema 可以提高数据的质量，减少错误，同时也有助于开发者更好地理解和规范数据结构。以上只是 JSON Schema 的一些基础和常见用法，开发者可以根据实际需求灵活运用更多的关键字和技巧。
