Python JSON模块详解

JSON（JavaScript Object Notation）是一个受 JavaScript 的对象字面量语法启发的轻量级数据交换格式。尽管 JSON 是 JavaScript 的一个子集，但 JSON 是独立于语言的文本格式。用 JSON 格式描述的数据，可读性很强，其书写格式非常类似于字典，字段名称和值之间用冒号隔开，即“字段名称:值”。

作为 Python 的一个第三方包名，JSON 要用全部小写的形式，即 json。json 提供了与标准库 marshal 和 pickle 相似的 API 接口。

Python dumps与loads

在 Python 3.x 中，可以使用 json 模块来对 JSON 数据进行编解码，它包含了如下两个函数。

• json.dumps()：将 Python 对象序列化（即编码）为 JSON 格式的字符串。
• json.loads()：将 JSON 格式的字符串反序列化（即解码）为 Python 对象。

“dumps”的本意是“倾倒”，这里表示内存信息的转储，它可以把 Python 的原始类型（如字典、列表等）向JSON类型转换；“loads”的本意是“装载”，这里表示把 JSON 类型变换为 Python 的原始数据类型。

【例 1】利用 json 模块实现序列化（dumps-json.py）

import json                  #导入 json 模块
data = {                     #定义一个字典 data
    'name':'ACME',
    'shares':100,
    'price':542.23
}
json_str = json.dumps(data)  #将字典 data 序列化为 JOSN 对象
print(json_str)

程序执行结果为：

{"name":"ACME", "shares":100, "price":542.23}

查看第 07 行，序列化的 JSON 对象在本质上就是字符串，所以我们可以用 print( ) 直接输出结果（第 08 行）。

我们也可以将一个 JSON 编码的字符串转换为一个 Python 数据类型，方法如下：

data1 = json.loads(json_str)   #反序列化
print(datal)

程序执行结果为：

{'name':'ACME', 'shares':100, 'price':542.23}

我们可以用 type( ) 方法来查看 data1 的类型，如下：

type(data)

程序执行结果为：

dict

由运行结果可以看出，第 09 行代码成功将一个 JSON 字符串对象反序列化（解码）为一个字典类型。

Python dump与load

如果我们要处理的是文件而不是字符串，则可以使用 json.dump( ) 和 json.load( ) 来编码和解码 JSON 数据（即动词 dump 和 load 后面没有字母 s），如例 2 所示。

【例 2】将列表保持到 json 文件中（json-file.py）

import  json
#从列表中打包
data2 = [ { 'a': 1, 'b': 2,
            'c': 3,  'd': 4,
            'e': 5 }]
#将数据保存到JSON文件中
with open('data.json','w') as f:
    json.dump(daf)

运行上述代码之后，在 json-file.py 相同文件夹下将会出现一个 JSON 文件 data.json，如图 1 所示。


代码的第 03～05 行定义了一个列表，列表中有一个元素：一个含有多个键/值对的字典。第 07 行利用 open( ) 函数创建了一个文件对象，并取了一个别名为 f。这里利用了 with 语句上下文管理器，执行 with 语句块后，系统会自动进行资源清理，针对上面的例子而言就是，执行 with 语句块后，Python 系统会自动关闭文件。

类似地，我们可以使用 json.load( ) 把数据从 JSON 文件中读取出来，代码如下：

#将数据从JSON文件中读取出来
with open('data.json', 'r ') as f:
    data3 = json.load(f)

我们可以把 data3 中的字典信息读取出来，方法如下：

print(data3[0])

程序执行结果如下：

{'a': 1, 'b': 2, 'c': 3, 'd': 4, 'e': 5}

对比图 1 和上面的输出可以发现，JSON 编码格式和 Python 内置的字典类型几乎一样，也有一些细小差异。比如，Python 中的 True 会被映射为 true，False 会被映射为 false，而 None 会被映射为 null。