MySQL JSON类型

MySQL支持JSON数据类型。相比于Json格式的字符串类型，JSON数据类型的优势有：

• 存储在JSON列中的JSON文档的会被自动验证。无效的文档会产生错误；
• 最佳存储格式。存储在JSON列中的JSON文档会被转换为允许快速读取文档元素的内部格式。

存储在JSON列中的任何JSON文档的大小都受系统变量max_allowed_packet的值的限制，可以使用JSON_STORAGE_SIZE()函数获得存储JSON文档所需的空间。

JSON值的局部更新

在MySQL8.0中，优化器可以执行JSON列的局部就地更新，而不用删除旧文档再将整个新文档写入该列。局部更新的条件：

• 正在更新的列被声明为JSON；
• 该UPDATE语句使用任一的三个函数 JSON_SET()， JSON_REPLACE()或 JSON_REMOVE()更新列；
• 输入列和目标列必须是同一列；
• 所有更改都使用新值替换现有数组或对象值，并且不向父对象或数组添加任何新元素；
• 新值不能大于旧值；

创建JSON值

JSON数组包含在 字符[和]字符中，其中为一个由逗号分隔的值列表：

 ["abc", 10, null, true, false]

JSON对象包含在字符{和}字符中，其中为一组由逗号分隔的键值对，键必须是字符串：

{"k1": "value", "k2": 10}

在JSON数组和JSON对象的值中允许嵌套：

 [99, {"id": "HK500", "cost": 75.99}, ["hot", "cold"]] {"k1": "value", "k2": [10, 20]}

下例中向创建一个只有一个JSON列的表格t_json，并向其中添加JSON值：

mysql> CREATE TABLE t_json (jdoc JSON) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8;
Query OK, 0 rows affected, 1 warning (0.73 sec)

mysql> INSERT INTO t_json VALUES('[1,2]');
Query OK, 1 row affected (0.17 sec

mysql> INSERT INTO t_json VALUES('{"key1":"value1","key2":"value2"}');
Query OK, 1 row affected (0.27 sec)

mysql> INSERT INTO t_json VALUES('"HELLO"');
Query OK, 1 row affected (0.20 sec)

若添加的值为非JSON格式，则报错：

mysql> INSERT INTO t_json VALUES("HELLO");
ERROR 3140 (22032): Invalid JSON text: "Invalid value." at position 0 in value for column 't_json.jdoc'.

查看t_json:

mysql> SELECT * FROM t_json;
+--------------------------------------+
| jdoc                                 |
+--------------------------------------+
| [1, 2]                               |
| {"key1": "value1", "key2": "value2"} |
| "HELLO"                              |
+--------------------------------------+
3 rows in set (0.00 sec)

JSON_TYPE()函数尝试将传入的值其解析为JSON值。如果值有效，则返回值的JSON类型，否则产生错误：

mysql> SELECT JSON_TYPE('["a","b",true,13]');
+--------------------------------+
| JSON_TYPE('["a","b",true,13]') |
+--------------------------------+
| ARRAY                          |
+--------------------------------+
1 row in set (0.04 sec)

mysql> SELECT JSON_TYPE('[a,"b",true,13]'); //注意 a
ERROR 3141 (22032): Invalid JSON text in argument 1 to function json_type: "Invalid value." at position 1.

JSON_ARRAY()接收传入的值列表（可以为空），返回包含这些值的JSON数组：

mysql> SELECT JSON_ARRAY('ab',false,13);
+---------------------------+
| JSON_ARRAY('ab',false,13) |
+---------------------------+
| ["ab", false, 13]         |
+---------------------------+
1 row in set (0.00 sec)


mysql> SELECT JSON_ARRAY();
+--------------+
| JSON_ARRAY() |
+--------------+
| []           |
+--------------+
1 row in set (0.00 sec)

JSON_OBJECT() 接收传入的键值对列表（可以为空），并返回包含这些键值对的JSON对象：

mysql> SELECT JSON_OBJECT('key1','a','key2','b');
+------------------------------------+
| JSON_OBJECT('key1','a','key2','b') |
+------------------------------------+
| {"key1": "a", "key2": "b"}         |
+------------------------------------+
1 row in set (0.03 sec)

如果传入的参数不能组成键值对，则报错：

mysql> SELECT JSON_OBJECT('key1','value1','key2');
ERROR 1582 (42000): Incorrect parameter count in the call to native function 'JSON_OBJECT'

JSON_MERGE_PRESERVE() 获取两个或多个JSON文档并返回组合结果：

mysql> SELECT JSON_MERGE_PRESERVE('["a", 1]', '{"key": "value"}');
+-----------------------------------------------------+
| JSON_MERGE_PRESERVE('["a", 1]', '{"key": "value"}') |
+-----------------------------------------------------+
| ["a", 1, {"key": "value"}]                          |
+-----------------------------------------------------+
1 row in set (0.03 sec)

因此我们也可以使用以上三种方法向表中添加JSON值，可以一定程度地避免输入格式错误：

mysql> INSERT INTO t_json VALUES(JSON_ARRAY('json_array'));
Query OK, 1 row affected (0.19 sec)

mysql> INSERT INTO t_json VALUES(JSON_OBJECT('key','hello'));
Query OK, 1 row affected (0.09 sec)

mysql> INSERT INTO t_json VALUES(JSON_MERGE_PRESERVE(JSON_OBJECT('key','hello'),JSON_ARRAY(1,2)));
Query OK, 1 row affected (0.14 sec)

mysql> SELECT * FROM t_json;
+--------------------------------------+
| jdoc                                 |
+--------------------------------------+
| [1, 2]                               |
| {"key1": "value1", "key2": "value2"} |
| "HELLO"                              |
| ["json_array"]                       |
| {"key": "hello"}                     |
| [{"key": "hello"}, 1, 2]             |
+--------------------------------------+
6 rows in set (0.00 sec)

JSON值的规范化，合并和自动包装

解析字符串并发现字符串是有效的JSON文档时，它在被解析时也会被规范化。对于重复的键（key）,后面的值（value）会覆盖前面的值。如下：

mysql> SELECT JSON_OBJECT('x',1,'y',2,'x','a','x','b');
+------------------------------------------+
| JSON_OBJECT('x',1,'y',2,'x','a','x','b') |
+------------------------------------------+
| {"x": "b", "y": 2}                       |
+------------------------------------------+
1 row in set (0.07 sec)

这种“覆盖”在向JSON列添加值时也会发生。
在MySQL8.0.3之前的版本中，与此相反，对于被重复的键，它的第一个值会被保留，后添加的值则会被抛弃。

合并JSON值

MySQL8.0.3及更高版本中，有两种合并函数：JSON_MERGE_PRESERVE()和 JSON_MERGE_PATCH()。下面具讨论它们的区别。

• 合并数组：

mysql> SELECT JSON_MERGE_PATCH('[1, 2]', '["a", "b", "c"]','[1, 2]', '[true, false]');
+-------------------------------------------------------------------------+
| JSON_MERGE_PATCH('[1, 2]', '["a", "b", "c"]','[1, 2]', '[true, false]') |
+-------------------------------------------------------------------------+
| [true, false]                                                           |
+-------------------------------------------------------------------------+
1 row in set (0.00 sec)

mysql> SELECT JSON_MERGE_PRESERVE('[1, 2]', '["a", "b", "c"]','[1, 2]', '[true, false]');
+----------------------------------------------------------------------------+
| JSON_MERGE_PRESERVE('[1, 2]', '["a", "b", "c"]','[1, 2]', '[true, false]') |
+----------------------------------------------------------------------------+
| [1, 2, "a", "b", "c", 1, 2, true, false]                                   |
+----------------------------------------------------------------------------+
1 row in set (0.00 sec)

合并数组时，JSON_MERGE_PRESERVE只保留最后传入的数组参数，而JSON_MERGE_PRESERVE则按传入顺序将数组参数连接。

• 合并对象

• mysql> SELECT JSON_MERGE_PATCH('{"a": 3, "b": 2}', '{"c": 3, "a": 4}', '{"c": 5, "d": 3}');
  +------------------------------------------------------------------------------+
  | JSON_MERGE_PATCH('{"a": 3, "b": 2}', '{"c": 3, "a": 4}', '{"c": 5, "d": 3}') |
  +------------------------------------------------------------------------------+
  | {"a": 4, "b": 2, "c": 5, "d": 3}                                             |
  +------------------------------------------------------------------------------+
  1 row in set (0.00 sec)
  
  mysql> SELECT JSON_MERGE_PRESERVE('{"a": 3, "b": 2}', '{"c": 3, "a": 4}', '{"c": 5, "d": 3}');
  +---------------------------------------------------------------------------------+
  | JSON_MERGE_PRESERVE('{"a": 3, "b": 2}', '{"c": 3, "a": 4}', '{"c": 5, "d": 3}') |
  +---------------------------------------------------------------------------------+
  | {"a": [3, 4], "b": 2, "c": [3, 5], "d": 3}                                      |
  +---------------------------------------------------------------------------------+
  1 row in set (0.00 sec)

合并对象时，对于重复键，JSON_MERGE_PRESERVE只保留最后传入的键值，而JSON_MERGE_PRESERVE重复键的所有值保留为数组。

搜索和修改JSON值

在了解搜索和修改JSON值之前，先来看看JSON的路径语法。

路径语法

• .keyName：JSON对象中键名为keyName的值；
• 对于不合法的键名（如有空格），在路径引用中必须用双引号"将键名括起来，例，."key name"；
• [index]：JSON数组中索引为index的值，JSON数组的索引同样从0开始；
• [index1 to index2]：JSON数组中从index1到index2的值的集合；
• .*: JSON对象中的所有value；
• [*]: JSON数组中的所有值；
• prefix**suffix: 以prefix开头并以suffix结尾的路径；
• **.keyName为多个路径，如对于JSON对象'{"a": {"b": 1}, "c": {"b": 2}}','$**.b'指路径$.a.b和$.c.b；
• 不存在的路径返回结果为NULL；
• 前导$字符表示当前正在使用的JSON文档
• 例子：对于数组[3, {"a": [5, 6], "b": 10}, [99, 100]]
  • $[1]为{"a": [5, 6], "b": 10}。
  • [1].a为[5, 6]。
  • $[1].a[1]为 6。
  • $[1].b为 10。
  • $[2][0]为 99。

搜索

JSON_EXTRACT提取JSON值，直接看例子：

• JSON对象

 

mysql> SELECT JSON_EXTRACT('{"id": 29, "name": "Taylor"}', '$.name');
+--------------------------------------------------------+
| JSON_EXTRACT('{"id": 29, "name": "Taylor"}', '$.name') |
+--------------------------------------------------------+
| "Taylor"                                               |
+--------------------------------------------------------+
1 row in set (0.00 sec)

mysql> SELECT JSON_EXTRACT('{"id": 29, "name": "Taylor"}', '$.*');
+-----------------------------------------------------+
| JSON_EXTRACT('{"id": 29, "name": "Taylor"}', '$.*') |
+-----------------------------------------------------+
| [29, "Taylor"]                                      |
+-----------------------------------------------------+
1 row in set (0.00 sec)

JSON数组

mysql> SELECT JSON_EXTRACT('["a", "b", "c"]', '$[1]');
+-----------------------------------------+
| JSON_EXTRACT('["a", "b", "c"]', '$[1]') |
+-----------------------------------------+
| "b"                                     |
+-----------------------------------------+
1 row in set (0.00 sec)

mysql> SELECT JSON_EXTRACT('["a", "b", "c"]', '$[1 to 2]');
+----------------------------------------------+
| JSON_EXTRACT('["a", "b", "c"]', '$[1 to 2]') |
+----------------------------------------------+
| ["b", "c"]                                   |
+----------------------------------------------+
1 row in set (0.00 sec)

mysql> SELECT JSON_EXTRACT('["a", "b", "c"]', '$[*]');
+-----------------------------------------+
| JSON_EXTRACT('["a", "b", "c"]', '$[*]') |
+-----------------------------------------+
| ["a", "b", "c"]                         |
+-----------------------------------------+
1 row in set (0.00 sec)

修改

• JSON_REPLACE 替换值（只替换已经存在的旧值）
• JSON_SET 设置值（替换旧值，并插入不存在的新值）
• JSON_INSERT 插入值（插入新值，但不替换已经存在的旧值）
• JSON_REMOVE 删除JSON数据，删除指定值后的JSON文档

JSON_REPLACE与JSON_SET的区别：

// 旧值存在
mysql> SELECT JSON_REPLACE('{"id": 29, "name": "Taylor"}', '$.name', 'Mere');
+----------------------------------------------------------------+
| JSON_REPLACE('{"id": 29, "name": "Taylor"}', '$.name', 'Mere') |
+----------------------------------------------------------------+
| {"id": 29, "name": "Mere"}                                     |
+----------------------------------------------------------------+
1 row in set (0.00 sec)

mysql> SELECT JSON_SET('{"id": 29, "name": "Taylor"}', '$.name', "Mere");
+------------------------------------------------------------+
| JSON_SET('{"id": 29, "name": "Taylor"}', '$.name', 'Mere') |
+------------------------------------------------------------+
| {"id": 29, "name": "Mere"}                                 |
+------------------------------------------------------------+
1 row in set (0.00 sec)

// 旧值不存在
mysql> SELECT JSON_REPLACE('{"id": 29, "name": "Taylor"}', '$.cat', 'Mere');
+---------------------------------------------------------------+
| JSON_REPLACE('{"id": 29, "name": "Taylor"}', '$.cat', 'Mere') |
+---------------------------------------------------------------+
| {"id": 29, "name": "Taylor"}                                  |
+---------------------------------------------------------------+
1 row in set (0.00 sec)

mysql> SELECT JSON_SET('{"id": 29, "name": "Taylor"}', '$.cat', 'Mere');
+-----------------------------------------------------------+
| JSON_SET('{"id": 29, "name": "Taylor"}', '$.cat', 'Mere') |
+-----------------------------------------------------------+
| {"id": 29, "cat": "Mere", "name": "Taylor"}               |
+-----------------------------------------------------------+
1 row in set (0.00 sec)

JSON_INSERT和JSON_SET:

// 旧值存在
mysql> SELECT JSON_INSERT('[1, 2, 3]', '$[1]', 4);
+-------------------------------------+
| JSON_INSERT('[1, 2, 3]', '$[1]', 4) |
+-------------------------------------+
| [1, 2, 3]                           |
+-------------------------------------+
1 row in set (0.00 sec)

mysql> SELECT JSON_SET('[1, 2, 3]', '$[1]', 4);
+----------------------------------+
| JSON_SET('[1, 2, 3]', '$[1]', 4) |
+----------------------------------+
| [1, 4, 3]                        |
+----------------------------------+
1 row in set (0.00 sec)

//旧值不存在
mysql> SELECT JSON_INSERT('[1, 2, 3]', '$[4]', 4);
+-------------------------------------+
| JSON_INSERT('[1, 2, 3]', '$[4]', 4) |
+-------------------------------------+
| [1, 2, 3, 4]                        |
+-------------------------------------+
1 row in set (0.00 sec)

mysql> SELECT JSON_SET('[1, 2, 3]', '$[4]', 4);
+----------------------------------+
| JSON_SET('[1, 2, 3]', '$[4]', 4) |
+----------------------------------+
| [1, 2, 3, 4]                     |
+----------------------------------+
1 row in set (0.00 sec)

JSON_REMOVE:

mysql> SELECT JSON_REMOVE('[1, 2, 3]', '$[1]');
+----------------------------------+
| JSON_REMOVE('[1, 2, 3]', '$[1]') |
+----------------------------------+
| [1, 3]                           |
+----------------------------------+
1 row in set (0.00 sec)

mysql> SELECT JSON_REMOVE('[1, 2, 3]', '$[4]');
+----------------------------------+
| JSON_REMOVE('[1, 2, 3]', '$[4]') |
+----------------------------------+
| [1, 2, 3]                        |
+----------------------------------+
1 row in set (0.00 sec)

mysql> SELECT JSON_REMOVE('{"id": 29, "name": "Taylor"}', '$.name');
+-------------------------------------------------------+
| JSON_REMOVE('{"id": 29, "name": "Taylor"}', '$.name') |
+-------------------------------------------------------+
| {"id": 29}                                            |
+-------------------------------------------------------+
1 row in set (0.00 sec)

JSON值的比较和排序

可以使用=，<，<=，>，>=，<>，!=，和 <=>对JSON值进行比较。
JSON值的比较先比较值的类型。如果类型不同，则直接 返回类型的优先级的比较结果；如果类型相同，再进行值的内容的比较。

• JSON中值的类型的优先级从高到低为：

BLOB
BIT
OPAQUE
DATETIME
TIME
DATE
BOOLEAN
ARRAY
OBJECT
STRING
INTEGER, DOUBLE
NULL

JSON值和非JSON值转换

转换规则为：

other type	CAST(other type AS JSON)	CAST(JSON AS other type)
JSON	没变化	没变化
utf8字符类型(utf8mb4,utf8,ascii)	字符串被解析为JSON值	JSON值被序列化为utf8mb4字符串
其他字符类型	其他字符编码被隐式转换为utf8mb4，并按utf8字符类型进行处理	JSON值被序列化为utf8mb4字符串，然后再被转换为其他字符编码。结果可能没有意义。
NULL	结果为JSON类型的NULL值	不适用
Geometry类型	ST_AsGeoJSON()将Geometry值转换为JSON文档	非法操作。解决办法: 将CAST(JSON AS other type)的结果传递给CHAR)ST_GeomFromGeoJSON()
所有其他类型	转换结果是由单个标量值组成的JSON文档	如果JSON文档由目标类型的单个标量值组成，并且标量值可以强制转换为目标类型，则成功转换。否则，返回NULL 并发出警告。

 转自：https://www.jianshu.com/p/25161add5e4b