JSON Schema é uma especificação para validação de documentos JSON. A ideia é parecida com a de um XSD (XML Schema Definition) e um exemplo sólido da utilização de esquemas XML se dá na implementação e geração de notas fiscais eletrônicas, onde é muito importante que os dados estejam corretos e que se siga uma estrutura previamente definida.
Um esquema descreve a estrutura e os requerimentos que um documento deve ter. E a partir desses requerimentos podemos:
- Gerar uma documentação do documento;
- Validar o documento em cima do esquema;
É muito comum arquivos de configuração no formato JSON e com JSON Schema podemos validá-los. São muitos os casos de uso. Até mesmo quando a sua aplicação precisa, por algum motivo, consumir algum JSON de metadados relevantes para ela.
A especificação JSON Schema independe de linguagem. Você deve conseguir encontrar implementações dela para a sua linguagem favorita.
Para esse artigo, vou usar o PHP. Mas as ideias aqui são facilmente portadas para qualquer outra linguagem. Só vai mudar a implementação do código que lidará com a validação.
Suponhamos que a nossa aplicação precise consumir esse JSON:
{
"name": "PHP",
"frameworks": [
"Laravel",
"Symfony",
"Zend Framework",
"Slim"
]
}
Podemos validá-lo com o seguinte esquema:
{
"type": "object",
"properties": {
"name": {
"type": "string"
},
"frameworks": {
"type": "array",
"items": {
"type": "string",
"minLength": 3
}
}
}
}
Ele define que o documento precisa ter um objeto com dois atributos: nome e frameworks. O atributo nome deve aceitar apenas string e o atributo frameworks deve aceitar um array, sendo que cada item dele deve ser do tipo string e não pode ter menos que dois caracteres.
Podemos testar a validação do nosso documento através do JSON Schema Validator:
Na primeira coluna coloca-se o esquema e na segunda o JSON a ser validado.
Faça um teste, adicione um item “Yi” no array do atributo frameworks:
{
"name": "PHP",
"frameworks": [
"Laravel",
"Symfony",
"Zend Framework",
"Slim",
"Yi"
]
}
Não passou na validação por causa da restrição "minLength": 3 que especifica que os itens do array precisam ter pelo menos três caracteres.
Apesar do nosso exemplo ser simples e didático, ele nos dá uma visão geral do que pode ser feito. A especificação completa do JSON Schema você pode encontrar aqui.
Um exemplo um pouco mais complexo, retirado do Understanding JSON Schema que demonstra como podemos reaproveitar definições:
{
"shipping_address": {
"street_address": "1600 Pennsylvania Avenue NW",
"city": "Washington",
"state": "DC"
},
"billing_address": {
"street_address": "1st Street SE",
"city": "Washington",
"state": "DC"
}
}
O esquema:
{
"$schema": "http://json-schema.org/draft-04/schema#",
"definitions": {
"address": {
"type": "object",
"properties": {
"street_address": {
"type": "string"
},
"city": {
"type": "string"
},
"state": {
"type": "string"
}
},
"required": [
"street_address",
"city",
"state"
]
}
},
"type": "object",
"properties": {
"billing_address": {
"$ref": "#/definitions/address"
},
"shipping_address": {
"$ref": "#/definitions/address"
}
}
}
Observe que na definição dos atributos do objeto ao invés de duplicarmos as especificações nós as reutilizamos informando a referência de onde podem ser encontradas:
"properties": {
"billing_address": {
"$ref": "#/definitions/address"
},
"shipping_address": {
"$ref": "#/definitions/address"
}
}
Veja também que na definição de address as propriedades foram marcadas como required (obrigatórias):
"required": [
"street_address",
"city",
"state"
]
Por exemplo, se o documento não informar um valor para a propriedade city ele não terá sucesso na validação.
Validando JSON Schema no PHP
Agora que tivemos um overview do que é e o que podemos fazer, chegamos na parte que realmente “toca” esse artigo que é a validação desses esquemas no PHP.
Temos duas formas de fazer isso:
- Via arquivo físico de esquema, por exemplo, my_schema.json;
- Em runtime via uma construção de arrays;
Essa segunda opção pode ser útil quando há a necessidade de alterar o esquema em tempo de execução. É possível criar um esquema dinâmico que responda à necessidades específicas.
E o documento JSON a ser validado temos a mesma relação. Ele pode ser importado de um arquivo físico ou ele pode ser construído em tempo de execução.
Utilizaremos a library justinrainbow/json-schema.
Observação: Daqui pra frente é necessário que você tenha conhecimentos básicos em PHP e na utilização do Composer, o gerenciador de dependências oficial do PHP.
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Conhecer o cursoDando continuidade, no seu ambiente, onde normalmente você cria os seus projetos, crie uma nova pasta. No meu caso, vou chamá-la de json-schema. Dentro dessa pasta, crie um arquivo chamado composer.json com a seguinte definição:
{
"require": {
"justinrainbow/json-schema": "^5.2"
}
}
Especificamos a dependência do nosso projeto. Ainda na raiz dele, crie um arquivo json chamado “curso-schema.json” com a seguinte definição:
{
"type": "object",
"properties": {
"name": {
"type": "string"
},
"frameworks": {
"type": "array",
"items": {
"type": "string",
"minLength": 3
}
}
}
}
Crie outro arquivo chamado curso.json:
{
"name": "PHP",
"frameworks": [
"Laravel",
"Symfony",
"Zend Framework",
"Slim"
]
}
Agora, crie um arquivo PHP chamado validate.php. No momento essa é a estrutura do nosso projeto:
O validate.php deve ter a seguinte implementação:
<?php
require("./vendor/autoload.php");
use JsonSchemaValidator;
$data = json_decode(file_get_contents('curso.json'));
$schema = json_decode(file_get_contents('curso-schema.json'));
$validator = new Validator();
$validator->validate($data, $schema);
if ($validator->isValid()) {
echo "O documento informado é válido.";
} else {
echo "O documento é inválido. Violações: <br>";
echo "<ul>";
foreach ($validator->getErrors() as $error) {
echo "<li>" . sprintf("[%s] %s
", $error['property'], $error['message']) . "</li>";
}
echo "</ul>";
}
Para testá-lo, podemos usar o próprio servidor embutido do PHP. É só você navegar até a pasta desse projeto (via CMD ou terminal) e executar o seguinte comando:
php -S localhost:8000
E então executar o exemplo: http://localhost:8000/validate.php
Teste alterar o curso.json e colocar um nome inválido de framework para a nossa especificação, como “Yi”:
Além de importar um arquivo físico, também é possível construir as definições do esquema em tempo de execução, como mostra o exemplo na documentação:
$validator->validate(
$request, (object) [
"type"=>"object",
"properties"=>(object)[
"processRefund"=>(object)[
"type"=>"boolean"
],
"refundAmount"=>(object)[
"type"=>"number"
]
]
],
Constraint::CHECK_MODE_COERCE_TYPES
);
As possibilidades são muitas. Mais que importante que validar é conhecer melhor a especificação e tudo o que ela pode oferecer.
Um abraço!
