はじめに

以前に書いた記事（JSONデータベースという選択肢 (Couchbase, MongoDB, クラウド等) 序. オープンデータ）では、私たちが利用可能なオープンデータのフォーマットとして、広くJSONが用いられていることを、実例をあげて紹介しました。

この記事では、JSON自体について、そして、なぜJSON（データベースが重要）なのか？について、技術的な側面から、整理したいと思います。

JSON、その歴史と関連技術

類似技術との比較

ここでは、先行する技術である、XMLとの比較から、JSONの特徴を解き明かしていきたいと思います。

XML

ユーザが定義したタグを用いて文章構造を記述するマークアップ言語

JSON

キーと値(文字列、数値、真偽値、配列)のペアの集まり（オブジェクト）によって、ユーザが定義した構造を持つデータを記述するデータ記述言語。名称と構文はJavaScriptにおけるオブジェクトの表記法に由来。

XMLとJSONの共通点

データ記述言語（データ記述言語は、マークアップ言語を包含する概念）として、データと同時に、データの意味と構造を記述することができる
テキストベースのデータ交換用フォーマット
データ構造としては、ツリー構造を持つ
- ツリー構造は、ネットワーク構造以外の、ほとんどのデータ表現のニーズに対応できる(RDBで用いられているテーブル構造や、キーと値のペア等、より単純なデータ構造は、ツリー構造に包含される）。
プログラミング言語を問わず利用できる
仕様が固まってから、十分な歴史・実績を持つ

JSONのメリット

歴史的に、JSONは、後発ながら、XMLが利用されていたケースを置き換える形で広まってきました。XMLに対するJSONのメリットとしては、以下があります。

XMLよりも軽量
JavaScriptに由来するように、プログラミング言語との親和性が高い
- JSONは、辞書(マップ)や配列・リストのような多くのプログラミング言語がネイティブに持つデータ構造へ直接置換することができる。XMLは、論理的に同じ内容を表現することができるが、JSONのように直接的な対応とは言い難い。

JSONと、モダンな開発・サービス形態との関係

XMLが、そして後にはJSONが、広く浸透した理由として、その「テキストベースのデータ交換用フォーマット」という特徴が、WEB技術と親和性が高かったことが挙げられます。

XMLデータベースという試みもあったとはいえ（「試み」という表現で、歴史の後方に追いやってはいけないかもしれませんが、素直な実感として）、「データ交換」というユースケースが重要だったと考えます（「データ記述」のために用いられた多くのユースケースは無視できませんが、ここでは副次的なものとして扱います。）。

「データ交換」のユースケースの中でも、特に重要だったのが、WEBブラウザー上での扱いだったと考えます。
WEBブラウザ上で実行可能なスクリプト言語の仕様として登場した、非同期更新技術(Ajax)は、WEBアプリケーションに、ネイティブアプリケーションと遜色のない、ユーザー体験を提供することを実現しました。この非同期更新技術のデータ交換フォーマットとして用いられたのが、当初はXMLであり、後にはJSONが、実質的に標準として取って代わることになります。

その結果が、現在のSPA(シングルページアプリケーション)、PWA(Progressive web application)の隆盛につながっています。

そして、このような新しいUI技術（SPA, PWA）がなぜ重要かと言えば、ページビューの増加や離脱率の減少に、繋がるからに他なりません（下記の記事では、具体的な数字を交えて紹介されています）。
PWA（Progressive Web Apps）とは？メリットと実装事例について

さらには、XMLにおいては広く浸透したとは言い難いデータ管理のユースケースにおいても、JSONは、その利点である、XMLに比べた軽量性や、プログラミング言語との親和性に後押しされる形で、XML以来の核心であるデータ記述言語としての（これまでのデータ管理の主流であったRDBに遥かに勝る）柔軟性により、多くのデータベースにおいて、採用されることになりました。

JSONデータベース

JSONを扱うデータベースとしては、二種類があります。JSONのために設計されたデータベース、そしてJSONのために拡張されたデータベースです。以下、網羅的ではないかもしれませんが、それぞれをリストします。

JSONのために設計されたデータベース

オンプレ/クラウド

パブリッククラウド提供サービス

AWS DynamoDB
- [AWS DynamoDB SQL 互換クエリ言語 PartiQL] (https://docs.aws.amazon.com/ja_jp/amazondynamodb/latest/developerguide/ql-reference.html)
Azure Cosmos DB
- [Azure Cosmos DB での JSON の使用] (https://docs.microsoft.com/ja-jp/azure/cosmos-db/sql-query-working-with-json)
Google Cloud Datastore
Oracle Autonomous JSON Database

JSONのために拡張されたデータベース

最後に

今回は、「序」に続く、シリーズの初回として、JSONについて解説し、JSONデータベースについてリストアップしたところで、一旦区切りとしたいと思います。
今後、JSONデータベースについて、別の記事にて、より具体的・実践的な内容を書いていきたいと考えています。

参考情報

JSON仕様について

事実上最後のJSON仕様「RFC 8259」と「ECMA-404 2nd Editon」公開。UTF-8エンコード必須に

ECMA-404 The JSON data interchange syntax 2nd edition, December 2017

RFC 8259 「The JavaScript Object Notation (JSON) Data Interchange Format」の和訳

RFC 8259

JSONデータベース

Postgres vs. MongoDB for Storing JSON Data — Which Should You Choose?