Python - JSON

Python 中的 JSON

Python 中的 JSON 是一种用于系统间数据交换的常用数据格式。json模块提供了处理JSON数据的函数，允许你将Python对象序列化成JSON字符串，并将JSON字符串反序列化回Python对象。

JSON（JavaScript对象符号）是一种轻量级的数据交换格式，易于人类阅读和写入，机器也易于解析和生成。它主要用于服务器与网页应用之间的文本传输数据。

JSON 序列化

JSON 序列化是将 Python 对象转换为 JSON 格式的过程。这对于保存数据格式方便传输或存储，之后还能重建为原始形式非常有用。

Python 提供了JSON模块来处理 JSON 序列化和反序列化。我们可以在本模块中使用json.dumps（）方法进行序列化。

你可以将以下 Python 对象类型序列化为 JSON 字符串 −

• dict
• list
• tuple
• str
• int
• float
• bool
• None

示例

按照一个基本示例，了解如何将 Python 字典序列化为 JSON 字符串 −

import json # Python dictionary data = {"name": "Alice", "age": 30, "city": "New York"} # Serialize to JSON string json_string = json.dumps(data) print(json_string)

它将产生以下输出 −

{"name": "Alice", "age": 30, "city": "New York"}

JSON 反序列化

JSON 反序列化是将 JSON 字符串转换回 Python 对象的过程。这对于读取和处理以 JSON 格式传输或存储的数据至关重要。

在 Python 中，我们可以使用 json.loads（） 方法将 JSON 数据从字符串反序列化，使用 json.load（） 方法将 JSON 数据从文件反序列化。

示例：将 JSON 字符串反序列化为 Python 对象

在下面的例子中，我们使用 json.loads（） 方法 − 将 JSON 字符串反序列化成 Python 字典

import json # JSON string json_string = '{"name": "John", "age": 30, "is_student": false, "courses": ["Math", "Science"], "address": {"city": "New York", "state": "NY"}}' # Deserialize JSON string to Python object python_obj = json.loads(json_string) print(python_obj)

以下是上述代码−的输出

{'name': 'John', 'age': 30, 'is_student': False, 'courses': ['Math', 'Science'], 'address': {'city': 'New York', 'state': 'NY'}}

示例：从文件中反序列化 JSON

现在，要读取和反序列化文件中的 JSON 数据，我们使用 json.load（） 方法——

import json # Read and deserialize from file with open("data.json", "r") as f: python_obj = json.load(f) print(python_obj)

上述代码的输出如下 −

{'name': 'John', 'age': 30, 'is_student': False, 'courses': ['Math', 'Science'], 'address': {'city': 'New York', 'state': 'NY'}}

高级 JSON 处理

如果你的 JSON 数据包含需要特殊处理的对象（例如自定义类），你可以自定义反序列化函数。使用json.loads（）或json.load（）方法的object_hook参数，指定一个函数调用，调用每个解码后的JSON对象的结果。

示例

在下面的示例中，我们演示了自定义对象序列化的使用 −

import json from datetime import datetime # Custom deserialization function def custom_deserializer(dct): if 'joined' in dct: dct['joined'] = datetime.fromisoformat(dct['joined']) return dct # JSON string with datetime json_string = '{"name": "John", "joined": "2021-05-17T10:15:00"}' # Deserialize with custom function python_obj = json.loads(json_string, object_hook=custom_deserializer) print(python_obj)

我们得到如下所示的输出−

{'name': 'John', 'joined': datetime.datetime(2021, 5, 17, 10, 15)}

JSONEncoder Class

Python 中的JSONEncoder类用于将 Python 数据结构编码为 JSON 格式。每个 Python 数据类型都被转换为对应的 JSON 类型，如下表所示 −

JSONEncoder类是使用JSONEncoder（）构造函数实例化的。本类中定义了以下重要方法：

• encode(obj)− JSONEncoder类是使用JSONEncoder（）构造函数实例化的。本类中定义了以下重要方法：

• iterencode(obj)− 对对象进行编码，并返回一个迭代器，该迭代器生成对象中每个项目的编码形式。

• indent− 确定编码字符串的缩进级别。

• sort_keys− 如果为True，则键按排序顺序显示。

• check_circular− 如果为True，则检查容器类型对象中的循环引用。

示例

在下面的例子中，我们正在编码 Python 列表对象。我们使用 iterencode（） 方法显示编码字符串的每个部分 −

import json data = ['Rakesh', {'marks': (50, 60, 70)}] e = json.JSONEncoder() # Using iterencode() method for obj in e.iterencode(data): print(obj)

它将产生以下输出 −

["Rakesh", { "marks" : [50, 60, 70]}]

JSONDecoder class

JSONDecoder类用于将 JSON 字符串解码回 Python 数据结构。该类的主要方法是 decode（）。

示例

在这个例子中，“JSONEncoder”用于将Python列表编码成JSON字符串，然后用“JSONDecoder”将JSON字符串解码回Python列表——

import json data = ['Rakesh', {'marks': (50, 60, 70)}] e = json.JSONEncoder() s = e.encode(data) d = json.JSONDecoder() obj = d.decode(s) print(obj, type(obj))

得到的结果如下所示 −

['Rakesh', {'marks': [50, 60, 70]}] <class 'list'>

Python JSON 模块方法

Python 中的json模块提供了处理 JSON（JavaScript 对象符号）的方法。它允许你将 Python 对象序列化和反序列化，用于与 JSON 格式之间的转换，这是一种常用的数据交换格式。

核心职能

json模块的核心功能允许你序列化和反序列化JSON数据。

Sr.No。	功能与描述
1	json.dump（）https://www.tutorialspoint.com/python/json_dump_function.htm 序列化 Python 对象并将其写入类似文件的对象。
2	json.dumps（） 序列化一个 Python 对象，并返回为 JSON 格式的字符串。
3	json.load（） 将 JSON 格式的流反序列化为 Python 对象。
4	json.loads（） 将JSON格式的字符串反序列化成Python对象。

JSON 编码方法

JSON 编码器方法处理 Python 对象转换为 JSON 格式。

JSON 解码器方法

JSON 解码器方法处理将 JSON 数据转换为 Python 对象。

效用函数

实用函数为处理 Python 中的 JSON 数据提供了一种简单的方法。

Dunder (Magic) Methods in JSONEncoder

这些是JSON模块中JSONEncoder类的特殊方法，使 JSON 序列化能够实现自定义行为。

JSONDecoder 中的 Dunder （Magic） 方法

这些是JSONDecoder类的特殊方法，用于实现JSON反序列化的自定义行为。

json.encoder中的函数（内部实用函数）

这些函数在json.encoder模块内部用于处理特定的编码任务。

json.decoder中的函数（内部实用函数）

这些函数在json.decoder模块内部用于处理特定的解码任务。

json 模块中的属性

属性在json模块中提供各种配置设置和常量。

Attributes in json.encoder

与json.encoder模块编码功能相关的属性。

json.decoder 中的属性

与json.decoder模块中解码功能相关的属性。

JSON 中的属性（内部使用）

这些属性是json模块内部使用的。