Python使用json模塊讀取和寫入JSON數(shù)據(jù)
在現(xiàn)代軟件開發(fā)中，JSON（JavaScript Object Notation） 已成為最流行的數(shù)據(jù)交換格式之一。Python 提供了內(nèi)置的 json 模塊，使得我們可以方便地解析 JSON 數(shù)據(jù)（讀?。┖蜕?JSON 數(shù)據(jù)（寫入）。無論是 Web API 交互、配置文件存儲(chǔ)，還是數(shù)據(jù)序列化，json 模塊都是不可或缺的工具。本文將詳細(xì)介紹 json 模塊的讀取、寫入、格式化、編碼解碼等操作，并結(jié)合實(shí)際案例展示其應(yīng)用。
1. JSON 與 Python 數(shù)據(jù)類型的映射關(guān)系
Python 的 json 模塊可以在 Python 基本數(shù)據(jù)類型和 JSON 數(shù)據(jù)類型之間相互轉(zhuǎn)換，映射關(guān)系如下：
| Python 類型 | JSON 類型 | 示例 |
|---|---|---|
| dict | object | {"name": "Alice", "age": 25} |
| list / tuple | array | ["apple", "banana", "cherry"] |
| str | string | "hello" |
| int / float | number | 42, 3.14 |
| bool | true / false | true, false |
| None | null | null |
2. 讀取 JSON 數(shù)據(jù)
Python 可以從字符串或文件中讀取 JSON 數(shù)據(jù)。
2.1 從 JSON 字符串解析
import json
json_str = '{"name": "Alice", "age": 25, "city": "New York"}'
# 將 JSON 字符串轉(zhuǎn)換為 Python 字典
data = json.loads(json_str)
print(data["name"]) # 輸出: Alice
print(type(data)) # 輸出: <class 'dict'>
json.loads() 作用：
- 輸入：JSON 格式的字符串。
- 輸出：轉(zhuǎn)換為 Python dict 對(duì)象。
2.2 從 JSON 文件讀取
假設(shè)有一個(gè) data.json 文件：
{
"name": "Bob",
"age": 30,
"skills": ["Python", "Java", "C++"]
}
使用 json.load() 讀取文件：
with open("data.json", "r", encoding="utf-8") as file:
data = json.load(file)
print(data["name"]) # 輸出: Bob
print(data["skills"]) # 輸出: ['Python', 'Java', 'C++']
json.load() 作用：
- 輸入：JSON 文件對(duì)象。
- 輸出：Python dict 對(duì)象。
3. 寫入 JSON 數(shù)據(jù)
Python 可以將數(shù)據(jù)寫入字符串或文件。
3.1 將 Python 對(duì)象轉(zhuǎn)換為 JSON 字符串
import json
data = {
"name": "Charlie",
"age": 28,
"city": "San Francisco"
}
# 將 Python 字典轉(zhuǎn)換為 JSON 字符串
json_str = json.dumps(data)
print(json_str)
print(type(json_str)) # 輸出: <class 'str'>
json.dumps() 作用：
- 輸入：Python dict、list、str 等。
- 輸出：JSON 格式的字符串。
3.2 將 Python 對(duì)象寫入 JSON 文件
import json
data = {
"name": "David",
"age": 35,
"languages": ["Python", "Go", "Rust"]
}
# 寫入 JSON 文件
with open("output.json", "w", encoding="utf-8") as file:
json.dump(data, file)
print("數(shù)據(jù)已寫入 output.json")
json.dump() 作用：
- 輸入：Python dict（或其他可序列化對(duì)象）。
- 輸出：寫入 JSON 文件。
4. JSON 格式化輸出（縮進(jìn)、排序）
默認(rèn)情況下，JSON 生成的字符串是緊湊的，不易閱讀：
data = {"name": "Eve", "age": 26, "city": "Paris"}
json_str = json.dumps(data)
print(json_str) # 輸出: {"name": "Eve", "age": 26, "city": "Paris"}
為了更清晰地輸出 JSON，可以使用 indent 參數(shù)：
json_str = json.dumps(data, indent=4) print(json_str)
輸出（格式化 JSON）：
{
"name": "Eve",
"age": 26,
"city": "Paris"
}
如果希望按鍵名排序：
json_str = json.dumps(data, indent=4, sort_keys=True) print(json_str)
輸出（按鍵排序）：
{
"age": 26,
"city": "Paris",
"name": "Eve"
}
5. 處理 JSON 編碼與解碼（對(duì)象序列化）
如果 JSON 數(shù)據(jù)包含自定義對(duì)象，默認(rèn) json.dumps() 無法處理：
import json
from datetime import datetime
data = {"name": "Alice", "time": datetime.now()}
# 會(huì)報(bào)錯(cuò)：Object of type datetime is not JSON serializable
json_str = json.dumps(data)
可以使用 default 參數(shù)，將 datetime 對(duì)象轉(zhuǎn)換為字符串：
def json_serial(obj):
if isinstance(obj, datetime):
return obj.isoformat() # 轉(zhuǎn)換為 ISO 8601 時(shí)間格式
raise TypeError("Type not serializable")
json_str = json.dumps(data, default=json_serial, indent=4)
print(json_str)
示例輸出：
{
"name": "Alice",
"time": "2024-02-04T14:00:00.123456"
}
6. 處理 JSON 解析錯(cuò)誤
解析 JSON 時(shí)，可能會(huì)遇到格式錯(cuò)誤：
import json
invalid_json = '{"name": "Tom", "age": 30,}' # 末尾多了逗號(hào)
try:
data = json.loads(invalid_json)
except json.JSONDecodeError as e:
print(f"JSON 解析錯(cuò)誤: {e}")
輸出：
JSON 解析錯(cuò)誤: Expecting property name enclosed in double quotes
7. JSON 讀寫的最佳實(shí)踐
讀取 JSON 時(shí)使用 try-except 捕獲異常
try:
with open("config.json", "r", encoding="utf-8") as file:
config = json.load(file)
except (FileNotFoundError, json.JSONDecodeError) as e:
print(f"錯(cuò)誤: {e}")
寫入 JSON 時(shí)使用 indent=4 讓數(shù)據(jù)更易讀
json.dump(data, file, indent=4)
處理非標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)類型時(shí)，使用 default 進(jìn)行序列化
json.dumps(data, default=json_serial)
8. 結(jié)論
| 操作 | 方法 |
|---|---|
| 從字符串讀取 JSON | json.loads(json_str) |
| 從文件讀取 JSON | json.load(file) |
| 將 Python 對(duì)象轉(zhuǎn)換為 JSON 字符串 | json.dumps(obj) |
| 將 Python 對(duì)象寫入 JSON 文件 | json.dump(obj, file) |
| 格式化 JSON（縮進(jìn)） | json.dumps(obj, indent=4) |
| 解析錯(cuò)誤處理 | json.JSONDecodeError |
| 處理非標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)類型 | default=json_serial |
Python 的 json 模塊提供了強(qiáng)大且易用的 JSON 處理能力，合理使用這些方法，可以讓你的代碼更加高效、可維護(hù)！
以上就是Python使用json模塊讀取和寫入JSON數(shù)據(jù)的詳細(xì)內(nèi)容，更多關(guān)于Python讀取和寫入JSON數(shù)據(jù)的資料請(qǐng)關(guān)注腳本之家其它相關(guān)文章！
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