13 Python使用Json

概述

        在上一节，我们介绍了如何在Python中使用xml，包括：SAX、DOM、ElementTree等内容。在这一节，我们将介绍如何在Python中使用Json。Json的英文全称为JavaScript Object Notation，中文为JavaScript对象表示法，是一种存储和交换文本信息的语法，类似XML。Json作为轻量级的文本数据交换格式，比XML更小、更快，更易解析，也更易于阅读和编写。

        在Python中使用Json非常简单，因为Python有一个内置的json模块，可以专门用来处理Json数据。

Json序列化

        在Python中，可以使用json模块将Python对象序列化为Json字符串，这个过程我们称为Json序列化。

import json
 
data = {
    'Name': 'Lucy',
    'Age': 18,
    'City': 'London'
}
 
json_data = json.dumps(data)
# 输出：{"Name": "Lucy", "Age": 18, "City": "London"}
print(json_data)

        在上面的示例代码中，我们首先导入了json模块，然后创建了一个字典data，最后使用json.dumps()函数将这个字典转换为Json字符串。

Json反序列化

        在Python中，可以使用json模块将Json字符串反序列化为Python对象，这个过程我们称为Json反序列化。

import json
 
json_data = '{"Name": "Lucy", "Age": 18, "City": "London"}'
data = json.loads(json_data)
# 输出：{'Name': 'Lucy', 'Age': 18, 'City': 'London'}
print(data)

        在上面的示例代码中，我们首先导入了json模块，然后创建了一个Json字符串json_data，最后使用json.loads()函数将这个Json字符串转换为了Python的字典。

        注意：json.loads()函数只能将Json字符串转换为Python对象，而不能直接将Json数据转换为Python对象。如果有一个从网络或文件读取的Json数据，你需要先将其转换为字符串，然后再使用json.loads()函数进行反序列化。

读Json文件

        在Python中，可以使用json模块从文件中读取Json数据，并将其反序列化为Python对象。

import json
 
with open('test.json', 'r') as file:
    data = json.load(file)
    print(data)

        在上面的示例代码中，我们首先导入了json模块，然后使用open()函数打开了一个名为test.json 的文件，最后使用json.load()函数从文件中读取Json数据，并将其转换为Python对象。注意：需要确保Json数据是有效的，否则 会抛出json.decoder.JSONDecodeError异常。

写Json文件

        在Python中，可以使用json模块将Python对象序列化为Json字符串，并将该字符串写入文件。

import json  
  
data = {
    'Name': 'Lucy',
    'Age': 18,
    'City': 'London'
}
  
with open('test.json', 'w') as file:  
    json.dump(data, file)

        在上面的示例代码中，我们首先导入了json模块，然后创建了一个字典data，最后使用json.dump()函数将字典data序列化为Json字符串，并将该字符串写入文件。

将类对象转换为Json

        在Python中，可以使用自定义的JSONEncoder类将类对象转换为Json。

import json
from datetime import datetime
 
class Person:
    def __init__(self, name, birth_date):
        self.name = name
        self.birth_date = birth_date
 
class PersonEncoder(json.JSONEncoder):
    def default(self, obj):
        if isinstance(obj, Person):
            return {
                'Name': obj.name,
                'Birth_date': obj.birth_date.strftime('%Y-%m-%d') if obj.birth_date else None
            }
        
        return super().default(obj)
 
person = Person('Lucy', datetime.now())
json_str = json.dumps(person, cls = PersonEncoder)
# 输出：{"Name": "Lucy", "Birth_date": "2023-09-03"}
print(json_str)

        在上面的示例代码中，我们首先定义了一个名为Person的类，然后创建了一个该类的实例。接下来，我们定义了一个名为PersonEncoder的子类，继承自json.JSONEncoder，并重写了其default方法。该方法会检查传入的对象是否是Person的实例，如果是，则将其转换为一个字典，该字典包含对象的所有属性。最后，我们使用json.dumps()函数将对象转换为Json字符串，并将cls参数设置为PersonEncoder，以便使用我们自定义的编码方式。

将Json转换为类对象

        在Python中，可以使用自定义的JSONDecoder类将Json转换为类对象。

import json
from datetime import datetime
 
class Person:
    def __init__(self, name, birth_date):
        self.name = name
        self.birth_date = birth_date
  
def custom_object_hook(obj):
    return Person(obj['name'], datetime.strptime(obj['birth_date'], '%Y-%m-%d'))
  
json_str = '{"name": "Lucy", "birth_date": "2022-02-02"}'
decoder = json.JSONDecoder(object_hook = custom_object_hook)
person = decoder.decode(json_str)
# 输出：Lucy 2022-02-02 00:00:00
print(person.name, person.birth_date)

        在上面的示例代码中，我们首先定义了一个名为Person的类和一个名为custom_object_hook的函数，该函数将对象转换为类的实例。然后，创建了一个json.JSONDecoder对象，并传递了custom_object_hook函数作为参数。最后，我们使用decode方法解析了一个Json字符串，将其转换为Python的字典类型，并通过custom_object_hook函数转换为Person类对象。