# JSON/JSONB类型
JSON（JavaScript Object Notation）数据，可以是一个单独的标量，也可以是数组或键值对象，其中数组和对象可以统称为容器（container）：
- 标量（scalar）：单一的数字、布尔值、字符串和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，键必须是用双引号""包裹起来的字符串，值可以是任意类型的JSON，键重复时，以最后一个键值为准。
GaussDB提供JSON和JSONB两种数据类型存储JSON数据。其中：
- JSON类型存储输入文本的完整副本，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。
- JSONB类型以二进制格式存储，解析时会删除与语义无关的细节和重复键，对键值进行重新排序，使用时无需再次解析。
两种数据类型其实都是JSON，接受相同的字符串作为输入，主要差别在于效率。JSON数据类型存储输入文本的完整副本，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，因为其不需要重新解析。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，因此可以更好地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。此外，JSONB也支持索引，这也是一个显著优势。
#### 输入格式
输入必须是一个符合JSON数据格式的字符串，此字符串用单引号''声明。
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)
```
数组（array-json）：使用中括号\[\]包裹，满足数组书写条件。数组内元素类型可以是任意合法的JSON，且不要求类型一致。
```
gaussdb=# SELECT '[1, 2, "foo", null]'::json;
        json         
---------------------
 [1, 2, "foo", null]
(1 row)
gaussdb=# SELECT '[]'::json;
 json 
------
 []
(1 row)
gaussdb=# SELECT '[1, 2, "foo", null, [[]], {}]'::jsonb;
             jsonb             
-------------------------------
 [1, 2, "foo", null, [[]], {}]
(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;
 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)
```
![](https://support.huaweicloud.com/distributed-ref-v10-gaussdb/public_sys-resources/notice_3.0-zh-cn.png)
- 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，当使用科学计数法时，JSONB类型会将其展开，而JSON会精确复制输入。
 
#### JSONB高级特性
- 注意事项
  - 不支持作为分区键。
  
  - 不支持外表。
   
​JSON和JSONB的主要差异在于存储方式上的不同，JSONB存储的是解析后的二进制格式，能够体现JSON的层次结构，更方便直接访问等，因此JSONB相较于JSON具有更多高级特性。
- 格式归一化
  - 对于输入的object-json字符串，解析为jsonb二进制格式后，会自动去除与语义上无关紧要的细节，如空格等：
    ```
    gaussdb=# SELECT '   [1, " a ", {"a"   :1    }]  '::jsonb;
            jsonb
    ----------------------
     [1, " a ", {"a": 1}]
    (1 row)
    ```
    
  
  - 对于object-json，会删除重复的键值，只保留最后一个出现的，如：
    ```
    gaussdb=# SELECT '{"a" : 1, "a" : 2}'::jsonb;
      jsonb
    ----------
     {"a": 2}
    (1 row)
    ```
    
  
  
  
  - 对于object-json，键值会重新进行排序，排序规则为：长度长的在后、长度相等则ascii码大的在后，如：
    ```
    gaussdb=# SELECT '{"aa" : 1, "b" : 2, "a" : 3}'::jsonb;
               jsonb
    --------------------------- 
    {"a": 3, "b": 2, "aa": 1}
    (1 row)
    ```
    
   

- 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，然后比较值。
    
    
    ![](https://support.huaweicloud.com/distributed-ref-v10-gaussdb/public_sys-resources/note_3.0-zh-cn.png)
    object-jsonb类型比较时，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](https://support.huaweicloud.com/distributed-ref-v10-gaussdb/gaussdb-08-0051.html)。
  
- 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](https://support.huaweicloud.com/distributed-ref-v10-gaussdb/gaussdb-08-0051.html)。
  ![](https://support.huaweicloud.com/distributed-ref-v10-gaussdb/public_sys-resources/note_3.0-zh-cn.png)
  GIN索引可以高效搜索出现在大量JSONB文档（datums）中的键或键值对。提供了两个GIN操作符类（jsonb_ops、jsonb_hash_ops），提供了不同的性能和灵活性取舍。默认的GIN操作符类支持使用@\>、\<@、?、?\&和?\|操作符查询，非默认的GIN操作符类jsonb_hash_ops只支持索引@\>、\<@操作符。
  GIN索引及JSON\\JSONB聚集函数所用到的内部函数：
  - gin_compare_jsonb
  
  - gin_consistent_jsonb
  
  - gin_consistent_jsonb_hash
  
  - gin_extract_jsonb
  
  - gin_extract_jsonb_hash
  
  - gin_extract_jsonb_query
  
  - gin_extract_jsonb_query_hash
  
  - gin_triconsistent_jsonb
  
  - gin_triconsistent_jsonb_hash