第三部分：NoSQL 能力扩展实战

第十章 JSON 与 JSONB 数据类型深度解析

第一节 JSON vs. JSONB 的区别

目标：深入理解 PostgreSQL 提供的两种 JSON 数据类型——JSON 和 JSONB——的核心区别，并明确在何种场景下应该选择哪一种。

PostgreSQL 对 NoSQL 的支持，最核心的体现就是它对 JSON 文档的强大原生支持。从 9.2 版本引入 JSON 类型，到 9.4 版本引入更强大的 JSONB 类型，PostgreSQL 已经成为处理半结构化数据的领先者。

然而，许多初学者会对这两种看起来相似的类型感到困惑。理解它们的区别，是高效使用 PostgreSQL JSON 功能的第一步。

核心区别：存储方式

JSON 和 JSONB 的最大区别在于它们的存储方式。

JSON 类型

  • 存储方式：原文存储（Raw Text Storage）。
  • 工作原理：当你向一个 JSON 类型的字段插入数据时，PostgreSQL 几乎是原封不动地存储你传入的文本字符串。它只会做一个简单的合法性校验，确保它是一个有效的 JSON 格式。
  • 特点：
    • 保留所有原始格式，包括空格、缩进和对象中键的顺序。
    • 保留对象中重复的键。

示例：

1
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-- 注意多余的空格和重复的 "a" 键
SELECT '{"a": 1, "b": 2,   "a": 3}'::json;
--         json
-----------------------------
-- {"a": 1, "b": 2,   "a": 3}
--(1 row)

结果与输入完全相同。

JSONB 类型

  • 存储方式：二进制格式存储（Binary Format Storage）。
  • 工作原理：当你向一个 JSONB 类型的字段插入数据时，PostgreSQL 会先将输入的文本解析，然后转换成一种高度优化的二进制格式进行存储。
  • 特点：
    • 不保留多余的空格和缩进。
    • 不保留对象中键的原始顺序（通常会按一定规则重排）。
    • 不保留重复的键，只会保留最后一个遇到的值。

示例：

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SELECT '{"a": 1, "b": 2,   "a": 3}'::jsonb;
--       jsonb
--------------------
-- {"a": 3, "b": 2}
--(1 row)

结果被“清理”了：空格消失了，键的顺序可能变了，重复的 “a” 键只留下了最后一个值 3。

性能对比

存储方式的差异直接导致了性能上的巨大不同。

操作JSONJSONB解释
写入性能更快稍慢JSON 只需存储文本，而 JSONB 需要解析和转换，有额外的 CPU 开销。
读取/处理性能较慢快得多JSON 数据在每次查询时都需要被重新解析。而 JSONB 以二进制格式存储，无需再次解析，可以直接进行操作。
索引支持有限非常强大JSONB 支持 GIN（通用倒排索引），可以极大地加速对键、值或路径的查询。这是 JSONB 最核心的优势。

结论：我应该用哪个？

在绝大多数情况下，你应该总是选择 JSONB。

选择 JSONB 的理由：

  • 查询性能：二进制格式和强大的 GIN 索引支持，使得 JSONB 在数据查询和处理上远胜于 JSON。
  • 功能更强：许多高级的 JSON 操作符和函数只支持 JSONB。
  • 数据规范：自动去重和格式化，有助于保持数据的一致性。

选择 JSON 的唯一理由：

  • 保留原始格式：如果你的应用场景严格要求保留输入的 JSON 字符串的每一个字节，包括空格、缩进和重复的键（例如，某些需要进行数字签名的日志系统），那么 JSON 是你唯一的选择。
  • 写入密集型应用：如果你的应用主要是海量写入 JSON 数据，而几乎不做任何查询，那么 JSON 的写入性能优势可能会有一点价值。但在大多数真实场景中，数据终究是要被查询的。

总结成一句话：除非你有非常特殊的理由需要保留 JSON 的原始文本格式，否则请始终使用 JSONB。 它是 PostgreSQL NoSQL 能力的基石。在本书后续的章节中，如无特别说明，我们提到的 JSON 功能都将基于 JSONB 类型。