Formato JSON: Guía Completa de JavaScript Object Notation

¿Qué es JSON?

JSON (JavaScript Object Notation, Notación de Objetos de JavaScript) es un formato de intercambio de datos ligero y basado en texto derivado de la sintaxis de objetos literales de JavaScript. Definido por Douglas Crockford a principios de la década de 2000 y estandarizado como ECMA-404 (2013) y RFC 8259 (2017), JSON se ha convertido en el lenguaje universal de las APIs, los archivos de configuración y el intercambio de datos estructurados.

El atractivo de JSON es su simplicidad: tiene exactamente 6 tipos de datos, 2 tipos estructurales, y una gramática que cabe en una página — sin embargo puede representar estructuras de datos anidadas arbitrariamente complejas. Todos los lenguajes de programación modernos tienen análisis JSON incorporado.

Sintaxis JSON

Sistema de Tipos Completo

"cadena"          ← cadena Unicode entrecomillada
42                ← número (entero o flotante)
3.14              ← número (punto flotante)
true              ← booleano
false             ← booleano
null              ← nulo (ausencia de valor)
{"clave": "val"}  ← objeto (pares clave-valor)
[1, 2, 3]         ← array (lista ordenada)

Reglas de Gramática JSON

1. Cadenas: Deben usar comillas dobles (no simples). Escapes de barra invertida: \", \\, \n, \t, \uXXXX.
2. Números: Sin ceros iniciales. Sin coma decimal final. Sin valores especiales (Infinity, NaN no son JSON válido).
3. Objetos: Las claves deben ser cadenas (entre comillas dobles). Pares separados por comas. Comas finales no permitidas.
4. Sin comentarios: JSON no tiene sintaxis de comentarios.

Ejemplo JSON Bien Formado

{
    "usuario": {
        "id": 12345,
        "nombre": "Juan García",
        "email": "juan@ejemplo.com",
        "edad": 34,
        "premium": true,
        "ultimoAcceso": null,
        "roles": ["admin", "editor"],
        "preferencias": {
            "tema": "oscuro",
            "notificaciones": false,
            "idioma": "es-ES"
        },
        "puntuaciones": [98.5, 87.3, 92.1]
    }
}

Validación con JSON Schema

JSON Schema (json-schema.org, Borrador 2020-12) define la estructura esperada de los documentos JSON:

{
    "$schema": "https://json-schema.org/draft/2020-12/schema",
    "title": "Usuario",
    "type": "object",
    "required": ["id", "nombre", "email"],
    "properties": {
        "id": { "type": "integer", "minimum": 1 },
        "nombre": { "type": "string", "minLength": 1, "maxLength": 100 },
        "email": { "type": "string", "format": "email" },
        "roles": {
            "type": "array",
            "items": { "enum": ["admin", "editor", "visor"] },
            "uniqueItems": true
        }
    }
}

Validación en Código

import jsonschema, json

schema = json.load(open('usuario.schema.json'))
data = json.load(open('usuario.json'))

try:
    jsonschema.validate(data, schema)
    print("¡Válido!")
except jsonschema.ValidationError as e:
    print(f"Inválido: {e.message}")

Variantes JSON

JSON5

JSON5 relaja la estrictez de JSON para archivos de configuración escritos por humanos:

• Comentarios de una línea y multilínea permitidos
• Comas finales en objetos y arrays
• Cadenas con comillas simples
• Claves de objetos sin comillas (si son identificadores válidos)
• Valores numéricos especiales (Infinity, NaN)

JSONC (JSON con Comentarios)

Subconjunto de JSON5 que solo añade soporte de comentarios (// y /* */). Usado por VS Code settings.json y tsconfig.json.

NDJSON / JSON Lines

JSON Delimitado por Saltos de Línea — un objeto JSON por línea, sin array envolvente:

{"id":1,"nombre":"Ana","puntuacion":95.5}
{"id":2,"nombre":"Juan","puntuacion":87.3}
{"id":3,"nombre":"María","puntuacion":92.1}

Ventajas: transmisible en streaming (procesa un registro a la vez), añadible, compatible con grep/awk línea a línea. Estándar para flujos de registros, importación masiva de Elasticsearch, pipelines ETL.

jq — El Procesador JSON de Línea de Comandos

jq es la herramienta esencial para manipulación JSON desde el terminal:

# Imprimir JSON con formato
cat datos.json | jq .

# Extraer un campo
jq '.usuario.nombre' datos.json

# Extraer de un array
jq '.[0].nombre' usuarios.json      # primer elemento
jq '.[] | .nombre' usuarios.json    # todos los nombres

# Filtrar
jq '.[] | select(.edad > 30)' usuarios.json

# Transformar (crear nuevo objeto)
jq '.[] | {nombre: .nombre, email: .email}' usuarios.json

# Contar elementos
jq '. | length' array.json

# Salida como CSV
jq -r '.[] | [.id, .nombre, .puntuacion] | @csv' usuarios.json

Conversión de JSON

JSON a CSV

import json, csv

with open('usuarios.json') as f:
    datos = json.load(f)

with open('usuarios.csv', 'w', newline='', encoding='utf-8') as f:
    escritor = csv.DictWriter(f, fieldnames=datos[0].keys())
    escritor.writeheader()
    escritor.writerows(datos)

# Miller (mlr)
mlr --ijson --ocsv cat datos.json > datos.csv

JSON a YAML

import json, yaml

with open('datos.json') as f:
    datos = json.load(f)

with open('datos.yaml', 'w') as f:
    yaml.dump(datos, f, default_flow_style=False, allow_unicode=True)

JSON a Parquet (para análisis)

import pandas as pd

df = pd.read_json('datos.json')
df.to_parquet('datos.parquet', index=False, compression='snappy')

JSON vs XML vs YAML

Consideraciones de Rendimiento JSON

Para archivos muy grandes (>100MB):

• Analizadores de streaming: ijson (Python), stream-json (Node.js) — procesa sin cargar todo en memoria
• Alternativas JSON binarias: BSON (MongoDB), MessagePack, CBOR — más rápidos pero no legibles por humanos
• Alternativas columnares: Convierte grandes arrays JSON a Parquet para cargas de trabajo analíticas

La combinación de simplicidad, universalidad y estructura autodescriptiva de JSON lo ha convertido en el formato de datos dominante para APIs web, configuración e intercambio de datos — un estatus que parece seguro para el futuro previsible.

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