JSON/JSONB类型

JSON(JavaScript Object Notation)数据，可以是单独的一个标量，也可以是一个数组，也可以是一个键值对象，其中数组和对象可以统称容器(container)：

• 标量(scalar)：单一的数字、bool、string、null都可以称作标量。
• 数组(array)：[]结构，里面存放的元素可以是任意类型的JSON，并且不要求数组内所有元素都是同一类型。
• 对象(object)：{}结构，存储key:value的键值对，其键只能是用""包裹起来的字符串，值可以是任意类型的JSON，对于重复的键，按最后一个键值为准。

GaussDB存在两种数据类型JSON和JSONB，可以用来存储JSON数据。其中JSON是对输入的字符串的完整拷贝，使用时再去解析，所以它会保留输入的空格、重复键以及顺序等；而JSONB数据以解析的二进制格式存储，它在解析时会删除语义无关的细节和重复的键，对键值也会进行排序，使用时无需再次解析。

因此可以发现，两者其实都是JSON，它们接受相同的字符串作为输入。它们实际的主要差别是效率。JSON数据类型存储输入文本的精确拷贝，处理函数必须在每个执行上重新解析； 而JSONB数据以解析的二进制格式存储， 由于添加了解析机制，因此在输入上稍微慢些，但是在处理上明显更快， 因为不需要重新解析。同时由于JSONB类型存在解析后的格式归一化等操作，同等的语义下只会有一种格式，因此可以更好更强大的支持很多其他额外的操作，比如按照一定的规则进行大小比较等。JSONB也支持索引，这也是一个明显的优势。

null (null-json)：仅null，全小写。

gaussdb=# SELECT 'null'::json;   -- suc
 json 
------
 null
(1 row)

gaussdb=# SELECT 'NULL'::jsonb;  -- err
ERROR:  invalid input syntax for type json

数字 (num-json)：正负整数、小数、0，支持科学计数法。

gaussdb=# SELECT '1'::json;
 json 
------
 1
(1 row)

gaussdb=# SELECT '-1.5'::json;
 json 
------
 -1.5
(1 row)

gaussdb=# SELECT '-1.5e-5'::jsonb, '-1.5e+2'::jsonb;
   jsonb   | jsonb 
-----------+-------
 -0.000015 | -150
(1 row)

gaussdb=# SELECT '001'::json, '+15'::json, 'NaN'::json;  -- 不支持多余的前导0，正数的+号，以及NaN和infinity。
ERROR:  invalid input syntax for type json

布尔(bool-json)：仅true、false，全小写。

gaussdb=# SELECT 'true'::json;
 json 
------
 true
(1 row)

gaussdb=# SELECT 'false'::jsonb;  
 jsonb 
-------
 false
(1 row)

字符串(str-json)：必须是加双引号的字符串。

gaussdb=# SELECT '"a"'::json;
 json 
------
 "a"
(1 row)

gaussdb=# SELECT '"abc"'::jsonb;  
 jsonb 
-------
 "abc"
(1 row)
 

对象(object-json)：使用大括号{}包裹，键必须是满足JSON字符串规则的字符串，值可以是任意合法的JSON。

gaussdb=# SELECT '{}'::json;
------
 {}
(1 row)

gaussdb=# SELECT '{"a": 1, "b": {"a": 2,  "b": null}}'::json;
                json                 
-------------------------------------
 {"a": 1, "b": {"a": 2,  "b": null}}
(1 row)

gaussdb=# SELECT '{"foo": [true, "bar"], "tags": {"a": 1, "b": null}}'::jsonb;  
                        jsonb                        
-----------------------------------------------------
 {"foo": [true, "bar"], "tags": {"a": 1, "b": null}}
(1 row)

• 区分 'null'::json 和 null::json 是两个不同的概念，类似于字符串 str="null" 和 str=null。
• 对于数字，当使用科学计数法的时候，jsonb类型会将其展开，而json会精准拷贝输入。

• 大小比较

  由于经过了格式归一化，保证了同一种语义下的jsonb只会有一种存在形式，因此按照制定的规则，可以比较大小。

  • 首先比较类型：object-jsonb > array-jsonb > bool-jsonb > num-jsonb > str-jsonb > null-jsonb
  • 同类型则比较内容：
    • str-jsonb类型：依据text比较的方法，使用数据库默认排序规则进行比较，返回值正数代表大于，负数代表小于，0表示相等。
    • num-jsonb类型：数值比较。
    • bool-jsonb类型：true > false。
    • array-jsonb类型：长度长的 > 长度短的，长度相等则依次比较每个元素。
    • object-jsonb类型：长度长的 > 长度短的，长度相等则依次比较每个键值对，先比较键，再比较值。
    

    object-jsonb类型内比较时，使用的是格式整理后的最终结果进行比较，因此相对于直接的输入未必会很直观。

• 创建索引、主键
  • BTREE索引

    ​ jsonb类型支持创建btree索引，支持创建主键。

• 包含存在

  查询一个JSON之中是否包含某些元素，或者某些元素是否存在于某个JSON中是jsonb的一个重要能力。

  -- 简单的标量/原始值只包含相同的值。
  gaussdb=# SELECT '"foo"'::jsonb @> '"foo"'::jsonb;
   ?column? 
  ----------
   t
  (1 row)
  
  -- 左侧数组包含了右侧字符串。
  gaussdb=# SELECT '[1, "aa", 3]'::jsonb ? 'aa';
   ?column? 
  ----------
   t
  (1 row)
  
  -- 左侧数组包含了右侧的数组所有元素，顺序、重复不重要。
  gaussdb=# SELECT '[1, 2, 3]'::jsonb @> '[1, 3, 1]'::jsonb;
   ?column? 
  ----------
   t
  (1 row)
  
  -- 左侧object-json包含了右侧object-json的所有键值对。
  gaussdb=# SELECT '{"product": "PostgreSQL", "version": 9.4, "jsonb":true}'::jsonb @> '{"version":9.4}'::jsonb;
   ?column? 
  ----------
   t
  (1 row)
  
  -- 左侧数组并没有包含右侧的数组所有元素，因为左侧数组的三个元素为1、2、[1,3]，右侧的为1、3。
  gaussdb=# SELECT '[1, 2, [1, 3]]'::jsonb @> '[1, 3]'::jsonb; 
   ?column? 
  ----------
   f
  (1 row)
  
  gaussdb=# SELECT '{"foo": {"bar": "baz"}}'::jsonb @> '{"bar": "baz"}'::jsonb; 
   ?column? 
  ----------
   f
  (1 row)
  

  相关的操作符请参见JSON/JSONB函数和操作符。

• 函数和操作符

  json/jsonb类型相关支持的函数和操作符请参见JSON/JSONB函数和操作符。