Python3讀寫JSON文件

JSON簡介

JSON(JavaScript Object Notation)即JavaScript對象表示法,一種輕量級，通用的文本數據格式。
JSON語法支持對象（Object），數組（Array），字符串，數字（int/float）以及true/false和null。
JSON擁有嚴格的格式，主要格式如下：

• 只能用雙引號，不能用單引號
• 元素之間用逗號隔開，最后一個元素不能有逗號
• 不支持注釋
• 中文等特殊字符傳輸時應確保轉為ASCII碼（\uXXX格式）
• 支持多層嵌套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與Python數據類型的對應關系

JSON和Python中的字典等類型一一對應：

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

注意：在Python中, JSON一般指符合JSON語法格式的字符串，實際上是一個字符串，單行或者多行。

JSON字符串與Python字典的相互轉換

為什么要相互轉換，JSON是字符串，方便存儲傳輸，不方便提取值；字典是內存中的數據結構，取值方便，不方便傳輸和存儲

使用Python自帶的json包可以完成字典與JSON字符串的相互轉換

• json.dumps(字典)：將字典轉為JSON字符串
• json.loads(JSON字符串)：將JSON字符串轉為字典，如果字符串不是合法的JSON格式，會報JSONDecodeError

示例1，字典轉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()支持參數，indent為多行縮進空格數，sort_keys為是否按鍵排序,ensure_ascii=False為不確保ascii，及不將中文等特殊字符轉為\uXXX等
顯示結果：

{"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))

顯示結果：

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

JSON文件與字典的相互轉換

另外也可以直接將字典保存為JSON文件或從JSON文件轉為字典

• json.dump(字典, f)：將字典轉為JSON文件（句柄）
• json.loads(f)：將打開的JSON文件句柄轉為字典

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)  # 寫為一行
    json.dump(dict_var, f,indent=2,sort_keys=True, ensure_ascii=False)  # 寫為多行

文件demo2.json結果：

{
  "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)

顯示結果：

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

注意：字典轉為JSON時，只支持嵌套字典、列表、字符串、數字、True/False/None等，不支持日期對象以及Python的其他對象
需要進行相互轉換的可以參考：https://python3-cookbook.readthedocs.io/zh_CN/latest/c06/p02_read-write_json_data.html

解析復雜嵌套JSON格式，請使用JSONPath