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用于验证 JSON 文档的 JSON 函数

本文档介绍了用于验证 JSON 文档的 JSON 函数。

JSON_SCHEMA_VALID()

JSON_SCHEMA_VALID(schema, json_doc) 函数用于根据 schema 验证 JSON 文档，以确保数据的完整性和一致性。

该函数可以与 CHECK 约束结合使用，在表被修改时自动进行 schema 验证。

此函数遵循 JSON Schema 规范。

支持的校验关键字如下：

校验关键字适用类型描述
type任意检查类型（如 array 和 string）
enum任意检查值是否在指定的值数组中
const任意类似于 enum，但只针对单个值
allOf任意匹配所有指定的 schema
anyOf任意匹配任意一个指定的 schema
multipleOfnumber/integer检查值是否为指定值的倍数
maximumnumber/integer检查值是否小于等于最大值（包含）
exclusiveMaximumnumber/integer检查值是否小于最大值（不包含）
minimumnumber/integer检查值是否大于等于最小值（包含）
exclusiveMinimumnumber/integer检查值是否大于最小值（不包含）
maxlengthstring检查值的长度是否不超过指定值
minLengthstring检查值的长度是否至少为指定值
formatstring检查字符串是否匹配指定的格式
patternstring检查字符串是否匹配指定的正则表达式
itemsarray应用于数组元素的 schema
prefixItemsarray应用于数组中按位置元素的 schema
maxItemsarray检查数组元素数量是否不超过指定值
minItemsarray检查数组元素数量是否至少为指定值
uniqueItemsarray检查数组中的元素是否唯一，true/false
containsarray为数组中包含的元素设置 schema
maxContainsarray与 contains 一起使用，检查某元素最多出现的次数
minContainsarray与 contains 一起使用，检查某元素最少出现的次数
propertiesobject应用于对象属性的 schema
patternPropertiesobject根据属性名的模式匹配应用 schema
additionalPropertiesobject是否允许额外属性，true/false
minPropertiesobject检查对象最少拥有的属性数量
maxPropertiesobject检查对象最多拥有的属性数量
requiredobject检查对象中是否存在指定的属性名

示例：

对于部分示例，使用如下 JSON 文档：

{
    "fruits": [
        "orange",
        "apple",
        "pear"
    ],
    "vegetables": [
        "carrot",
        "pepper",
        "kale"]
}

使用 用户自定义变量 来保存该 JSON 文档。

SET @j := '{"fruits": ["orange", "apple", "pear"], "vegetables": ["carrot", "pepper", "kale"]}';

首先测试类型：

SELECT JSON_SCHEMA_VALID('{"type": "object"}',@j);

+--------------------------------------------+
| JSON_SCHEMA_VALID('{"type": "object"}',@j) |
+--------------------------------------------+
|                                          1 |
+--------------------------------------------+
1 row in set (0.00 sec)

SELECT JSON_SCHEMA_VALID('{"type": "array"}',@j);

+-------------------------------------------+
| JSON_SCHEMA_VALID('{"type": "array"}',@j) |
+-------------------------------------------+
|                                         0 |
+-------------------------------------------+
1 row in set (0.00 sec)

mysql> SELECT JSON_TYPE(@j);

+---------------+
| JSON_TYPE(@j) |
+---------------+
| OBJECT        |
+---------------+
1 row in set (0.00 sec)

如上输出所示，@j 的类型为 object。这与 JSON_TYPE() 的输出一致。

现在验证某些属性是否存在。

SELECT JSON_SCHEMA_VALID('{"required": ["fruits","vegetables"]}',@j);

+---------------------------------------------------------------+
| JSON_SCHEMA_VALID('{"required": ["fruits","vegetables"]}',@j) |
+---------------------------------------------------------------+
|                                                             1 |
+---------------------------------------------------------------+
1 row in set (0.00 sec)

如上输出所示，fruits 和 vegetables 属性的存在性校验通过。

SELECT JSON_SCHEMA_VALID('{"required": ["fruits","vegetables","grains"]}',@j);

+------------------------------------------------------------------------+
| JSON_SCHEMA_VALID('{"required": ["fruits","vegetables","grains"]}',@j) |
+------------------------------------------------------------------------+
|                                                                      0 |
+------------------------------------------------------------------------+
1 row in set (0.00 sec)

如上输出所示，fruits、vegetables 和 grains 属性的存在性校验失败，因为 grains 不存在。

现在验证 fruits 是否为数组。

SELECT JSON_SCHEMA_VALID('{"properties": {"fruits": {"type": "array"}}}',@j);

+-----------------------------------------------------------------------+
| JSON_SCHEMA_VALID('{"properties": {"fruits": {"type": "array"}}}',@j) |
+-----------------------------------------------------------------------+
|                                                                     1 |
+-----------------------------------------------------------------------+
1 row in set (0.01 sec)

如上输出确认了 fruits 是一个数组。

SELECT JSON_SCHEMA_VALID('{"properties": {"fruits": {"type": "string"}}}',@j);

+------------------------------------------------------------------------+
| JSON_SCHEMA_VALID('{"properties": {"fruits": {"type": "string"}}}',@j) |
+------------------------------------------------------------------------+
|                                                                      0 |
+------------------------------------------------------------------------+
1 row in set (0.00 sec)

如上输出显示 fruits 不是 字符串。

现在验证数组中的元素数量。

SELECT JSON_SCHEMA_VALID('{"properties": {"fruits": {"type": "array", "minItems": 3}}}',@j);

+--------------------------------------------------------------------------------------+
| JSON_SCHEMA_VALID('{"properties": {"fruits": {"type": "array", "minItems": 3}}}',@j) |
+--------------------------------------------------------------------------------------+
|                                                                                    1 |
+--------------------------------------------------------------------------------------+
1 row in set (0.00 sec)

如上输出显示 fruits 是一个包含至少 3 个元素的数组。

SELECT JSON_SCHEMA_VALID('{"properties": {"fruits": {"type": "array", "minItems": 4}}}',@j);

+--------------------------------------------------------------------------------------+
| JSON_SCHEMA_VALID('{"properties": {"fruits": {"type": "array", "minItems": 4}}}',@j) |
+--------------------------------------------------------------------------------------+
|                                                                                    0 |
+--------------------------------------------------------------------------------------+
1 row in set (0.00 sec)

如上输出显示 fruits 不是 一个包含至少 4 个元素的数组。因为它不满足最小元素数量的要求。

对于整数值，你可以检查其是否在某个范围内。

SELECT JSON_SCHEMA_VALID('{"type": "integer", "minimum": 40, "maximum": 45}', '42');
+------------------------------------------------------------------------------+
| JSON_SCHEMA_VALID('{"type": "integer", "minimum": 40, "maximum": 45}', '42') |
+------------------------------------------------------------------------------+
|                                                                            1 |
+------------------------------------------------------------------------------+
1 row in set (0.01 sec)

SELECT JSON_SCHEMA_VALID('{"type": "integer", "minimum": 40, "maximum": 45}', '123');

+-------------------------------------------------------------------------------+
| JSON_SCHEMA_VALID('{"type": "integer", "minimum": 40, "maximum": 45}', '123') |
+-------------------------------------------------------------------------------+
|                                                                             0 |
+-------------------------------------------------------------------------------+
1 row in set (0.00 sec)

对于字符串，你可以验证其是否匹配某个模式。

SELECT JSON_SCHEMA_VALID('{"type": "string", "pattern": "^Ti"}', '"TiDB"');

+---------------------------------------------------------------------+
| JSON_SCHEMA_VALID('{"type": "string", "pattern": "^Ti"}', '"TiDB"') |
+---------------------------------------------------------------------+
|                                                                   1 |
+---------------------------------------------------------------------+
1 row in set (0.00 sec)

SELECT JSON_SCHEMA_VALID('{"type": "string", "pattern": "^Ti"}', '"PingCAP"');

+------------------------------------------------------------------------+
| JSON_SCHEMA_VALID('{"type": "string", "pattern": "^Ti"}', '"PingCAP"') |
+------------------------------------------------------------------------+
|                                                                      0 |
+------------------------------------------------------------------------+
1 row in set (0.00 sec)

你可以检查某个值是否匹配指定的命名格式。可校验的格式包括 ipv4、ipv6、time、date、duration、email、hostname、uuid 和 uri。

SELECT JSON_SCHEMA_VALID('{"format": "ipv4"}', '"127.0.0.1"');

+--------------------------------------------------------+
| JSON_SCHEMA_VALID('{"format": "ipv4"}', '"127.0.0.1"') |
+--------------------------------------------------------+
|                                                      1 |
+--------------------------------------------------------+
1 row in set (0.00 sec)

SELECT JSON_SCHEMA_VALID('{"format": "ipv4"}', '"327.0.0.1"');

+--------------------------------------------------------+
| JSON_SCHEMA_VALID('{"format": "ipv4"}', '"327.0.0.1"') |
+--------------------------------------------------------+
|                                                      0 |
+--------------------------------------------------------+
1 row in set (0.00 sec)

你还可以使用 enum 检查字符串是否在数组中。

SELECT JSON_SCHEMA_VALID('{"enum": ["TiDB", "MySQL"]}', '"TiDB"');

+------------------------------------------------------------+
| JSON_SCHEMA_VALID('{"enum": ["TiDB", "MySQL"]}', '"TiDB"') |
+------------------------------------------------------------+
|                                                          1 |
+------------------------------------------------------------+
1 row in set (0.00 sec)

SELECT JSON_SCHEMA_VALID('{"enum": ["TiDB", "MySQL"]}', '"MySQL"');

+-------------------------------------------------------------+
| JSON_SCHEMA_VALID('{"enum": ["TiDB", "MySQL"]}', '"MySQL"') |
+-------------------------------------------------------------+
|                                                           1 |
+-------------------------------------------------------------+
1 row in set (0.00 sec)

SELECT JSON_SCHEMA_VALID('{"enum": ["TiDB", "MySQL"]}', '"SQLite"');

+--------------------------------------------------------------+
| JSON_SCHEMA_VALID('{"enum": ["TiDB", "MySQL"]}', '"SQLite"') |
+--------------------------------------------------------------+
|                                                            0 |
+--------------------------------------------------------------+
1 row in set (0.00 sec)

通过 anyOf，你可以组合多个要求，并验证是否满足其中任意一个。

SELECT JSON_SCHEMA_VALID('{"anyOf": [{"type": "string"},{"type": "integer"}]}', '"TiDB"');

+------------------------------------------------------------------------------------+
| JSON_SCHEMA_VALID('{"anyOf": [{"type": "string"},{"type": "integer"}]}', '"TiDB"') |
+------------------------------------------------------------------------------------+
|                                                                                  1 |
+------------------------------------------------------------------------------------+
1 row in set (0.00 sec)

SELECT JSON_SCHEMA_VALID('{"anyOf": [{"type": "string"},{"type": "integer"}]}', '["TiDB", "MySQL"]');

+-----------------------------------------------------------------------------------------------+
| JSON_SCHEMA_VALID('{"anyOf": [{"type": "string"},{"type": "integer"}]}', '["TiDB", "MySQL"]') |
+-----------------------------------------------------------------------------------------------+
|                                                                                             0 |
+-----------------------------------------------------------------------------------------------+
1 row in set (0.00 sec)

SELECT JSON_SCHEMA_VALID('{"anyOf": [{"type": "string"},{"type": "integer"}]}', '5');

+-------------------------------------------------------------------------------+
| JSON_SCHEMA_VALID('{"anyOf": [{"type": "string"},{"type": "integer"}]}', '5') |
+-------------------------------------------------------------------------------+
|                                                                             1 |
+-------------------------------------------------------------------------------+
1 row in set (0.00 sec)

MySQL 兼容性

  • 如果 JSON_SCHEMA_VALID() 中用于校验的 schema 是无效的（如 {"type": "sting"}），MySQL 可能会接受，但 TiDB 会返回错误。注意 "sting" 拼写错误，应该为 "string"。
  • MySQL 使用的是较早的 JSON Schema 标准草案版本。

另请参阅

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