構文と構造の基礎 JSON

1. JSONを思い出そう

JSONはJavaScript Object Notationの略です。名前にJavaScriptと付いていますが、このフォーマットは言語に依存せず、ほとんど（ほとんどね）すべてのプログラミング言語、C#を含めて使えます。データ――オブジェクト、配列、リスト、辞書をテキストで分かりやすく表現するために考案されました。

現代では、ほとんどのプログラムが他のプログラムとやり取りをするので、JSONは事実上の標準になっています。REST APIからユーザー設定の保存、マイクロサービス間の内部通信まで幅広く使われています。理由は明白：人が読める（中括弧が苦手でなければ）、パースが簡単、そしてモダンな言語やライブラリでサポートされているからです。

なぜXMLではないのか？

JSONはXMLよりシンプルで短く、読みやすいです。余計なノイズやタグがなく、ほとんどのプログラミング言語のデータ構造に自然にマッチします。閉じタグや引用符、その他のXML的な面倒事を扱う必要がありません。要するに — JSONは速くて、簡単で、便利です。

2. JSONの基本構文要素

JSONを木構造（またはマトリョーシカ）だと考えてみましょう。オブジェクト、配列、そして原子データで構成されています。使える「ブロック」は次のとおりです：

オブジェクト (Objects)

JSONオブジェクトは中括弧で囲まれた「キー: 値」のペアの集合です { }。

例：

{
  "name": "Alice",
  "age": 23
}

C#ではこの構造をクラスや辞書で表現できます。

配列 (Arrays)

JSON配列は順序付きの値のリスト（任意の型の値）で、角括弧で囲まれます [ ]。

例：

[1, 2, 3, 42]

あるいは：

[
  {"name": "Ivan"},
  {"name": "Olga"}
]

C#ではこれはList<T>、T[]や同等のコレクションに対応します。

キーと値のペア

キーは常に文字列（ダブルクォートで囲む）で、値はJSONで許される任意のデータ型になり得ます。

例：

{
  "id": 123,
  "login": "student",
  "isActive": true
}

JSONのデータ型

10, -5, 3.14

"hello"

true, false

null

{"a":1}

[1,2,3]

例 — 全部まとめると：

{
  "id": 1,
  "name": "Bob",
  "scores": [10, 20, 30],
  "profile": {
    "email": "bob@mail.com",
    "phone": null
  },
  "isAdmin": false
}

こんなふうに、ユーザーオブジェクトをコンパクトかつ論理的に表現できます。

3. JSONの記述ルール

文字列は常にダブルクォート

シングルクォートにしたくなる気持ちはわかりますが、JSONはそれを許しません。正しい例：

{ "name": "Vera" }

こちらはエラーです：

{ 'name': 'Vera' }

キーは文字列だけ

C#では辞書のキーがintやenumでも構いませんが、JSONではキーは常に文字列です：

{ "2025": "C#の年", "favorite": true }

末尾のコンマは禁止

C#の配列初期化のように余分なコンマを許すケースがあっても、JSONでは閉じ括弧直前の余分なコンマは構文エラーになります！

// エラー！（最後のカンマは許されない）
{
  "id": 10,
  "name": "Oleg",
}

正しい書き方：

{
  "id": 10,
  "name": "Oleg"
}

スペースと改行

見やすさのために入れて構いません。パーサーは無視します。人間向けにはpretty-printed（整形済み）JSON、ネット送信用にはminified（1行・空白無し）JSONを使うことが多いです。

4. C#オブジェクトがJSONにどう変換されるか

System.Text.Json.JsonSerializer.Serialize()でオブジェクトをシリアライズすると、オブジェクトのフィールドやプロパティが「キー: 値」のペアになります。

C#クラスとシリアライズの例

public class Book
{
    public string Title { get; set; }
    public int Pages { get; set; }
}
var book = new Book { Title = "CLR via C#", Pages = 900 };
string json = JsonSerializer.Serialize(book);
Console.WriteLine(json); // {"Title":"CLR via C#","Pages":900}

コレクション

• List<int> は [1,2,3] に変換される
• string[] は ["hi", "wow"] に変換される
• List<Person> はオブジェクトの配列になる

辞書（Dictionary）

Dictionary<string, int> のような辞書はオブジェクトに変換されます：

var dict = new Dictionary<string, int>
{
    ["apples"] = 5, ["bananas"] = 10
};
string json = JsonSerializer.Serialize(dict);
// {"apples":5,"bananas":10}

5. ビジュアル図：JSONの構造

ネストはマトリョーシカみたい

オブジェクト
│
├── ペア: "name": "Alex"
├── ペア: "hobbies": 配列
│               │
│               ├── "skiing"
│               └── "programming"
└── ペア: "profile": オブジェクト
                 │
                 ├── "age": 42
                 └── "city": "バーゼル"

結果は：

{
  "name": "Alex",
  "hobbies": ["skiing", "programming"],
  "profile": {
    "age": 42,
    "city": "バーゼル"
  }
}

6. よくあるエラーと構文の注意点

プログラミングに完璧な世界はありません—JSONにも落とし穴があります。間違った引用符、余分なカンマ、キーをクォートし忘れるなどでパーサーはエラーを投げます。

もう一つの「罠」は先頭にゼロが付いた数値です。JSONではこれは禁止されています（例えば、0123 はエラー）。

覚えておくと便利: 一部のパーサー（例えばJavaScriptのJSON.parse）は寛容で小さな違反を許すことがあります。しかし、多くの厳格なパーサー（C#/.NETのものなど）はほんの少しの構文違反でもエラーにします。

7. C#のデータをJSONに変換する例

複雑な構造をシリアライズしてみましょう。学習用アプリを想定して、学生のリストをJSONファイルに保存するとします。

クラスを定義：

public class Student
{
    public string Name { get; set; }
    public int Age { get; set; }
}

リストにデータを入れる：

var students = new List<Student>
{
    new Student { Name = "アンナ", Age = 20 },
    new Student { Name = "ニキータ", Age = 22 }
};

シリアライズ：

using System.Text.Json;

// 学生のリストをJSON文字列にシリアライズする
string json = JsonSerializer.Serialize(students, new JsonSerializerOptions { WriteIndented = true });
Console.WriteLine(json);

/*
[
  {
    "Name": "アンナ",
    "Age": 20
  },
  {
    "Name": "ニキータ",
    "Age": 22
  }
]
*/

ほら、便利でしょ？各学生はJSON配列の中の個別のオブジェクトになっています。

8. ミニジェネレータ：手でJSONを書く方法

テストデータを手で書く必要があることがあります。チェックリスト：

1. オブジェクトなら外側は中括弧、配列なら外側は角括弧。
2. キーは常にダブルクォートで囲まれた文字列。
3. 値は文字列（ダブルクォート）、数値、true、false、null、オブジェクト（{}）、配列（[]）のいずれか。
4. 要素の間はカンマで区切るが、最後の要素の後には付けない！
5. インデントやスペースは可読性のために使う（必須ではない）。