Python JSON模块的使用详情

什么是JSON？

JSON是JavaScript对象表示法（JavaScript Object Notation）的缩写，是一种轻量级的数据交换格式。它以易于阅读和编写的文本格式为基础，通常用于在网络之间传输数据。在Python中，有一个常用的模块叫做json，可以方便地对JSON数据进行编码和解码操作。

序列化与反序列化

JSON模块提供了两个重要方法：dump()和load()，用于将Python对象序列化为JSON格式，或将JSON格式反序列化为Python对象。

序列化

在Python中，序列化即将Python对象转换为JSON字符串。

1. 使用json.dumps()方法进行序列化，该方法默认使用ASCII编码，确保所有输出是Unicode。同时可以设置其他参数，比如ensure_ascii、indent、sort_keys等。举例如下：

import json

# 整数编码为JSON格式
json.dumps(123)  # 返回字符串 "123"

# 列表序列化为JSON格式
json.dumps([1, 2, 3])  # 返回字符串 "[1, 2, 3]"

# 字典对象序列化为JSON格式
json.dumps({"name": "Tom", "age": 20})  # 返回字符串 '{"name": "Tom", "age": 20}'

反序列化

在Python中，反序列化即将JSON字符串转换为Python对象。

1. 使用json.loads()方法进行反序列化，该方法将JSON数据解码为Python对象。举例如下：

import json

# JSON格式字符串转换为Python数据结构
json.loads('{"name": "Tom", "age": 20}')  # 返回字典对象 {"name": "Tom", "age": 20}

# 可以将字符串中的单引号转成双引号
json.loads("{'name': 'Tom', 'age': 20}".replace("'", "\""))  # 返回字典对象 {"name": "Tom", "age": 20}

示例：使用JSON处理配置文件

JSON格式的配置文件使用广泛，以下示例演示如何使用JSON模块读写配置文件。

1. 写入配置文件

import json

config = {
    "username": "admin",
    "password": "1234"
}

with open("config.json", "w") as f:
    json.dump(config, f)

以上代码中，首先定义了一个包含两个字段的字典对象config，然后将其通过json.dump()方法序列化为JSON字符串，并写入到配置文件config.json中。

1. 读取配置文件

import json

with open("config.json", "r") as f:
    config = json.load(f)
    print("username:", config["username"])
    print("password:", config["password"])

以上代码中，使用json.load()方法反序列化JSON字符串，将其转换为Python字典对象config。然后，可以直接访问username和password字段，完成对配置文件的读取操作。

示例：使用JSON进行数据交换

以下示例演示如何使用JSON模块在不同的应用程序之间进行数据交换。

1. 序列化

import json

data = {
    "id": 123,
    "name": "Tom",
    "age": 20
}

json_data = json.dumps(data)

print(json_data)

以上代码中，首先定义了一个字典对象data，然后将其序列化为JSON字符串json_data。可以通过print()方法输出json_data，查看JSON字符串的格式。

1. 反序列化

import json

json_data = '{"id": 123, "name": "Tom", "age": 20}'
data = json.loads(json_data)

print(data["id"])
print(data["name"])
print(data["age"])

以上代码中，首先定义了一个JSON字符串json_data，然后通过json.loads()方法反序列化为Python对象data，最后可以直接通过data["id"]等方式访问其中的字段值。