JSON
如果我们要在不同的编程语言回见传递对象,就必须把对象序列化为标准的格式,比如XML,但更好的方法是序列化为JSON,因为JSON表示出来就是一个字符串,可以被所有语言读取,也可以方便的存储到磁盘或者通过网络传输。JSON不仅是标准格式,并且比XML更快,而且可以直接在Web页面中读取,非常方便。
JSON表示的对象就是javaScript语言的对象,JSON和Python内置的数据类型对应如下:
Json类型 | Python类型 |
{} | dict |
[] | list |
"String" | str |
1234.56 | int或float |
true/false | True/False |
null | None |
Python提供的内置json模块提供了非常完善的Python对象到JSON格式的转换。我们先看看如何把Python对象变成一个JSON:
>>>import json >>>d = dict(name='Bob', age=20, score=88) >>>json.dumps(d) '{"age":20, "score":88, "name": "Bob"}'
dumps()方法返回一个str,内容就是标准的JSON。类似的,jump()方法可以直接把JSON写入一个file-like Object。
要把JSON反序列化为Python对象,用loads()或者对应的load()方法,前者把JSON的富川反序列化,后者从file-like Object中读取字符串并反序列化。
>>>json_str = '{“age”: 20, "score":88, "name": "Bob"}' >>>json.loads(json_str) {‘age’: 20, 'score': 88, 'name': 'Bob'}
由于JSON规定JSON编码是UTF-8,所以我们总是正确的在Python的str与JSON的字符串之间转换。
JSON进阶
Python的dict对象可以直接序列化为JSON的{},不过很多时候,我们更喜欢class表示对象,比如定义Student类,然后序列化:
import json class Student(object): def __init__(self,name,age,score): self.name = name self.age = age self.score = score s = Student(‘Bob’, 20, 88) print(json.dumps(s))
运行代码,毫不留情的得到一个TypeError:
Trackback (most recent call last): ... TypeError: <__main__.Student object at 0x10603cc50> is not JSON serializavle
错误原因是Srudent对象不是一个可序列化为JSON对象。
如果连class的实例对象都无法序列化为JSON,这肯定不合理!
别急,我们仔细看看dumps()方法的参数列表,可以发现,除了第一个必须的obj参数外,dumps()方法还是提供了一大堆的可选参数:
https://docs.python.org/3/library/json.html#json.dumps
这些可选参数就是让我们来定制JSON序列化。前面代码之所以无法把Student类实例序列化为JSON。是因为默认情况下,dumps()方法不知道如何将Student实例变为一个JSON的{}对象。
可选参数default就是把任意一个对象变成一个可序列化为JSON的对象,我们只需要为Student专门写一个转换函数,在把函数传进去即可:
def atudent3dict(std): return( 'name': std.name, 'age': std.age, 'score':std.score )
这样,Student实例首先被student2dict()函数转换为dict,然后在被顺序序列化为JSON:
>>>print(json.dumps(s, default=student2dict)) {“age”: 20, "name":"Bob", "score": 88}
不过下次遇到一个Teacher类实例,照样无法序列化为JSON。我们可以偷个懒,把任意class的实例变为dict:
print(json.dumps(s, default = lambda obj:obj.__dict__))
因为通常class的实例都有一个__dict__属性,它就是一个dict(),用来存储实例变量。也少数除外,比如定义了__slots__的class。
同样的道理,如果我们把JSON反序列化为一个Student对象那个实例,loads()方法首先转换出一个dict对象,然后,我们传入的object_hook函数负责把dict转换为Student实例:
def dict2student(d): return Student(d['name'], d['age'], d['score'])
运行结果如下:
>>>json_str = ‘{"age": 20, "score": 88, "name": "Bob"}’ >>>print(json.loads(json_str,object_hook=dict2student)) <__main__.Student object at 0x10cd3c190>
打印出的是反序列化的Student实例对象。
小结
Python语言特定的序列化模块是pickle,但如果要把序列化搞得更通,更符合Web标准,就可以使用json模块。
json模块的dumps()和loads()函数是定义得非常好的接口典范。当我们使用时,只需要传入一个必须的参数。但是,当默认的序列化或反序列化机制不满足我们的要求时,我们又可以传入更多的参数来定制序列化或反序列化的规则,既做到了接口简单易用,又做到了充分的扩展性和灵活性。