Python入门教程(二十八)Python中的JSON

1. JSON简介

JSON（JavaScript Object Notation）是一种轻量级的数据交换格式，易于阅读和编写，同时也易于机器解析和生成。JSON是基于JavaScript语言的一个子集，因此在很多编程语言中都可以按照JSON的标准进行解析和生成。

JSON中定义了两种数据结构：对象和数组。对象是由键值对构成，键和值之间使用冒号“:”分隔，键值对之间使用逗号“,”分隔，最外层需要用大括号“{}”包裹；数组是由值构成，值之间使用逗号“,”分隔，最外层需要用中括号“[]”包裹。

下面是一个JSON数据的示例：

{
  "name": "Tom",
  "age": 18,
  "hobbies": ["reading", "running", "swimming"],
  "address": {
    "city": "Beijing",
    "street": "Xueyuan Road"
  }
}

2. 使用Python处理JSON

Python内置了一个名为json的模块，它提供了loads()和dumps()两个函数，用于JSON格式的编码和解码。

2.1 loads()函数

loads()函数可以将JSON格式的字符串解码为Python对象。例如，我们有如下的JSON字符串：

{
  "name": "Tom",
  "age": 18,
  "hobbies": ["reading", "running", "swimming"],
  "address": {
    "city": "Beijing",
    "street": "Xueyuan Road"
  }
}

我们可以使用loads()函数将其解码为Python中的字典类型，并进行相关操作：

import json

json_str = '{"name": "Tom", "age": 18, "hobbies": ["reading", "running", "swimming"], "address": {"city": "Beijing", "street": "Xueyuan Road"}}'

data = json.loads(json_str)

print(data['name']) # Tom

print(data['hobbies']) # ['reading', 'running', 'swimming']

print(data['address']['city']) # Beijing

2.2 dumps()函数

dumps()函数可以将Python对象编码为JSON格式的字符串。例如，我们有一个Python字典对象，其内容如下：

data = {
  "name": "Tom",
  "age": 18,
  "hobbies": ["reading", "running", "swimming"],
  "address": {
    "city": "Beijing",
    "street": "Xueyuan Road"
  }
}

我们可以使用dumps()函数将其编码为JSON字符串，并进行相关操作：

import json

json_str = json.dumps(data)

print(json_str) # {"name": "Tom", "age": 18, "hobbies": ["reading", "running", "swimming"], "address": {"city": "Beijing", "street": "Xueyuan Road"}}

3. 示例

3.1 将Python对象保存为JSON文件

假设我们有如下的Python字典对象：

data = {
  "name": "Tom",
  "age": 18,
  "hobbies": ["reading", "running", "swimming"],
  "address": {
    "city": "Beijing",
    "street": "Xueyuan Road"
  }
}

我们可以使用dumps()函数将其编码为JSON格式的字符串，并将其保存到文件中：

import json

data = {
  "name": "Tom",
  "age": 18,
  "hobbies": ["reading", "running", "swimming"],
  "address": {
    "city": "Beijing",
    "street": "Xueyuan Road"
  }
}

json_str = json.dumps(data)

with open('data.json', 'w') as f:
    f.write(json_str)

这样，我们就将Python对象保存为了JSON格式的文件。

3.2 从JSON文件中读取数据并解码为Python对象

假设我们有如下的JSON格式的数据，保存在一个名为data.json的文件中：

{
  "name": "Tom",
  "age": 18,
  "hobbies": ["reading", "running", "swimming"],
  "address": {
    "city": "Beijing",
    "street": "Xueyuan Road"
  }
}

我们可以使用loads()函数将其解码为Python对象，并进行相关操作：

import json

with open('data.json', 'r') as f:
    json_str = f.read()

data = json.loads(json_str)

print(data['name']) # Tom

print(data['hobbies']) # ['reading', 'running', 'swimming']

print(data['address']['city']) # Beijing

这样，我们就从JSON文件中读取了数据，并将其解码为了Python对象。