Python3读写JSON文件

JSON简介

JSON(JavaScript Object Notation)即JavaScript对象表示法,一种轻量级，通用的文本数据格式。
JSON语法支持对象（Object），数组（Array），字符串，数字（int/float）以及true/false和null。
JSON拥有严格的格式，主要格式如下：

• 只能用双引号，不能用单引号
• 元素之间用逗号隔开，最后一个元素不能有逗号
• 不支持注释
• 中文等特殊字符传输时应确保转为ASCII码（\uXXX格式）
• 支持多层嵌套Object或Array

示例格式，文件demo.json：

{
    "name": "Cactus",
    "age": 18,
    "skills": ["Python", "Java", "Go", "NodeJS"],
    "has_blog": true,
    "gf": null
}

JSON与Python数据类型的对应关系

JSON和Python中的字典等类型一一对应：

JSON	Python
Object	字典
Array	列表
字符串	字符串
数字	数字（int/float）
true/false	True/False
null	Null

注意：在Python中, JSON一般指符合JSON语法格式的字符串，实际上是一个字符串，单行或者多行。

JSON字符串与Python字典的相互转换

为什么要相互转换，JSON是字符串，方便存储传输，不方便提取值；字典是内存中的数据结构，取值方便，不方便传输和存储

使用Python自带的json包可以完成字典与JSON字符串的相互转换

• json.dumps(字典)：将字典转为JSON字符串
• json.loads(JSON字符串)：将JSON字符串转为字典，如果字符串不是合法的JSON格式，会报JSONDecodeError

示例1，字典转JSON字符串

import json

dict_var = {
    'name': 'Cactus', 
    'age': 18, 
    'skills': ['Python', 'Java', 'Go', 'NodeJS'], 
    'has_blog': True, 
    'gf': None
}

print(json.dumps(dict_var))
print(json.dumps(dict_var, indent=2,sort_keys=True, ensure_ascii=False))

json.dumps()支持参数，indent为多行缩进空格数，sort_keys为是否按键排序,ensure_ascii=False为不确保ascii，及不将中文等特殊字符转为\uXXX等
显示结果：

{"name": "Cactus", "age": 18, "skills": ["Python", "Java", "Go", "NodeJS"], "has_blog": true, "gf": null}
{
  "age": 18,
  "gf": null,
  "has_blog": true,
  "name": "Cactus",
  "skills": [
    "Python",
    "Java",
    "Go",
    "NodeJS"
  ]
}

示例2，JSON字符串->字典

import json

json_str = '''{
    "name": "Cactus",
    "age": 18,
    "skills": ["Python", "Java", "Go", "NodeJS"],
    "has_blog": true,
    "gf": null
}'''

print(json.loads(json_str))

显示结果：

{'name': 'Cactus', 'age': 18, 'skills': ['Python', 'Java', 'Go', 'NodeJS'], 'has_blog': True, 'gf': None}

JSON文件与字典的相互转换

另外也可以直接将字典保存为JSON文件或从JSON文件转为字典

• json.dump(字典, f)：将字典转为JSON文件（句柄）
• json.loads(f)：将打开的JSON文件句柄转为字典

示例3：字典->JSON文件

import json

dict_var = {
    'name': 'Cactus', 
    'age': 18, 
    'skills': ['Python', 'Java', 'Go', 'NodeJS'], 
    'has_blog': True, 
    'gf': None
}

with open("demo2.json", "w", encoding='utf-8') as f:
    # json.dump(dict_var, f)  # 写为一行
    json.dump(dict_var, f,indent=2,sort_keys=True, ensure_ascii=False)  # 写为多行

文件demo2.json结果：

{
  "age": 18,
  "gf": null,
  "has_blog": true,
  "name": "Cactus",
  "skills": [
    "Python",
    "Java",
    "Go",
    "NodeJS"
  ]
}

示例4： JSON文件->字典

import json

with open("demo2.json", encoding="utf-8") as f:
    data = json.load(f)

pritn(data)

显示结果：

{'age': 18, 'gf': None, 'has_blog': True, 'name': 'Cactus', 'skills': ['Python', 'Java', 'Go', 'NodeJS']}

注意：字典转为JSON时，只支持嵌套字典、列表、字符串、数字、True/False/None等，不支持日期对象以及Python的其他对象
需要进行相互转换的可以参考：https://python3-cookbook.readthedocs.io/zh_CN/latest/c06/p02_read-write_json_data.html

解析复杂嵌套JSON格式，请使用JSONPath