如果你曾經使用過XML Schema，RelaxNG或ASN.1，那麼你很可能已經知道什麼是JSON Schema，並且可以跳過本文的閱讀。如果你是頭一次聽說，或者聽過過這個詞彙但不瞭解，那麼你來對地方了。
要了解JSON Schema是什麼，我們應該首先了解JSON是什麼。
JSON代表“JavaScript Object Notation”，一種簡單的互聯網數據交換格式。由於JavaScript存在於絕大多數Web瀏覽器中，而JSON基於JavaScript而來，因此很容易在JavaScript中的得到支持。同時，它已被證明足夠有用且足夠簡單，現在也被用於許多其他不涉及互聯網數據交換的環境中。
從本質上講，JSON建立在以下數據結構上：
對象：
{ "key1": "value1", "key2": "value2" }
數組：
[ "first", "second", "third" ]
數值：
42 3.1415926
字符串：
"This is a string"
布爾：
true false
空值：
null
以上這些類型在大多數編程語言中都有接近的對照類型，但它們可能有不同的名稱。
利用這些簡單的數據類型，可以表示出各種結構化數據。然而，這種巨大的靈活性帶來了巨大的責任，因爲同樣的概念可以用無數種方式表現出來。例如，你可以想象以不同方式表示有關JSON中某人的信息：
{
"name": "George Washington",
"birthday": "February 22, 1732",
"address": "Mount Vernon, Virginia, United States"
}
以及：
{
"first_name": "George",
"last_name": "Washington",
"birthday": "1732-02-22",
"address": {
"street_address": "3200 Mount Vernon Memorial Highway",
"city": "Mount Vernon",
"state": "Virginia",
"country": "United States"
}
}
以上這兩種表述同樣有效，但第二種顯然比第一種更正式。數據記錄的設計在很大程度上取決於其在應用程序中的預期用途，因此這裏沒有正確或錯誤的答案。但是，當應用程序通過API請求並期望得到一個人的JSON記錄時，重要的是要確切知道該記錄應該如何組織。也就是說，當我們需要知道JSON數據中預期的字段以及值的表示方式時，這就是JSON Schema的用武之地。
以下JSON Schema片段描述了上面第二個例子是如何構建的。這裏我們不對其中的細節解釋，但如果仔細觀察，你可以看到，以上第二個例子中的JSON數據結構，以及其中各個字段的類型信息在這裏得到了很清晰的說明。
{
"type": "object",
"properties": {
"first_name": {
"type": "string"
},
"last_name": {
"type": "string"
},
"birthday": {
"type": "string",
"format": "date"
},
"address": {
"type": "object",
"properties": {
"street_address": {
"type": "string"
},
"city": {
"type": "string"
},
"state": {
"type": "string"
},
"country": {
"type": "string"
}
}
}
}
}
通過“驗證”針對此JSON Schema的第一個示例JSON數據，您可以看到它失敗：
{
"name": "George Washington",
"birthday": "February 22, 1732",
"address": "Mount Vernon, Virginia, United States"
}
複製代碼
但是，第二個例子通過：
{
"first_name": "George",
"last_name": "Washington",
"birthday": "22-02-1732",
"address": {
"street_address": "3200 Mount Vernon Memorial Highway",
"city": "Mount Vernon",
"state": "Virginia",
"country": "United States"
}
}
您可能已經注意到，JSON Schema本身是用JSON編寫的。它是JSON數據的規範，而不是計算機程序。它只是“描述JSON數據結構”的聲明格式。這既是它的優勢，也是它的弱點（和其他Schema語言類似）。它很容易簡潔地描述數據的表面結構，並可被用於在程序運行時自動驗證數據。但是，由於JSON Schema不能包含任意代碼，因此對無法表達的數據元素之間的關係存在某些限制。因此，對於足夠複雜的數據格式的任何“驗證工具”可能具有兩個驗證階段：一個在結構級別，另一個在語義級別。對於結構級別的檢查，可以使用Schema語言。對於語義級別的檢查，可能需要使用更通用的編程語言來實現。
JSON Schema在API的設計與實現中具有相當重要的作用。具備JSON Schema校驗能力的API實現可以幫助對來自用戶輸入數據的自動校驗，以及應用在各類需要在程序運行時完成校驗的場景中。這可以幫助開發者以更加規範、嚴謹的方式來描述自己的API上承載的JSON數據，同時少寫許多手工校驗的程序代碼。
遺憾的是，目前流行的REST API設計並不能直接使用JSON Schema帶來的這種能力，這很大程度上在於，在REST API的設計理念中，API請求的參數並不是一個JSON對象，而是以資源模型的方式來描述，這使得無法使用JSON Schema來描述和自動校驗這類API上傳遞的數據。
在靈長科技CEAMS通用企業應用接口管理系統上，系統並沒有使用REST API的設計風格，而是參考了經典的SOAP協議設計，規定API的請求參數和返回結果必須是一個JSON對象或者數組，並且爲開發者提供了包含JSON Schema支持的API規範設計嚮導，用戶可以很方便地在這裏設計和制定自己API上的JSON數據規範。同時，設計好的JSON Schema將在程序執行時，完成對請求和返回結果JSON數據的校驗，幫助提高了API數據的安全性，並且避免了手寫校驗代碼的繁瑣。
除了用於完成JSON數據校驗外，由於可以爲JSON數據提供清晰、嚴謹的聲明，JSON Schema在自動化API文檔、自動化輸入表單生成、JSON數據可視化等方面也有很好的應用場景。有不少開源項目提供了基於JSON Schema的自動化輸入表單生成能力。CEAMS系統集成了其中知名的Angular Schema Form，用於爲開發者提供的清晰、直觀的API測試工具。這樣的工具幫助開發者進一步簡化了API測試的過程，提高了測試的效率。