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json 模块：处理 JSON 数据

JSON (JavaScript Object Notation) 是一种轻量级的数据交换格式，易于人阅读和编写，同时也易于机器解析和生成。

JSON 基础

JSON 的基础结构有两种：键值对 (name/value pairs) 和数组 (array)。

JSON 具有以下形式：

  • object - 对象，用花括号表示，形式为（数据是无序的）：
    • { pair_1, pair_2, ..., pair_n }
  • pair - 键值对，形式为：
    • string : value
  • array - 数组，用中括号表示，形式为（数据是有序的）：
    • [value_1, value_2, ..., value_n ]
  • value - 值，可以是
    • string 字符串
    • number 数字
    • object 对象
    • array 数组
    • true / false / null 特殊值
  • string 字符串

例子：

{
    "name": "echo",
    "age": 24,
    "coding skills": ["python", "matlab", "java", "c", "c++", "ruby", "scala"],
    "ages for school": { 
        "primary school": 6,
        "middle school": 9,
        "high school": 15,
        "university": 18
    },
    "hobby": ["sports", "reading"],
    "married": false
}

JSON 与 Python 的转换

假设我们已经将上面这个 JSON 对象写入了一个字符串：

In [1]:

import json
from pprint import pprint

info_string = """
{
 "name": "echo",
 "age": 24,
 "coding skills": ["python", "matlab", "java", "c", "c++", "ruby", "scala"],
 "ages for school": { 
 "primary school": 6,
 "middle school": 9,
 "high school": 15,
 "university": 18
 },
 "hobby": ["sports", "reading"],
 "married": false
}
"""

我们可以用 json.loads() (load string) 方法从字符串中读取 JSON 数据：

In [2]:

info = json.loads(info_string)

pprint(info)
{u'age': 24,
 u'ages for school': {u'high school': 15,
                      u'middle school': 9,
                      u'primary school': 6,
                      u'university': 18},
 u'coding skills': [u'python',
                    u'matlab',
                    u'java',
                    u'c',
                    u'c++',
                    u'ruby',
                    u'scala'],
 u'hobby': [u'sports', u'reading'],
 u'married': False,
 u'name': u'echo'}

此时，我们将原来的 JSON 数据变成了一个 Python 对象，在我们的例子中这个对象是个字典（也可能是别的类型，比如列表）：

In [3]:

type(info)

Out[3]:

dict

可以使用 json.dumps() 将一个 Python 对象变成 JSON 对象：

In [4]:

info_json = json.dumps(info)

print info_json
{"name": "echo", "age": 24, "married": false, "ages for school": {"middle school": 9, "university": 18, "high school": 15, "primary school": 6}, "coding skills": ["python", "matlab", "java", "c", "c++", "ruby", "scala"], "hobby": ["sports", "reading"]}

从中我们可以看到，生成的 JSON 字符串中，数组的元素顺序是不变的（始终是 ["python", "matlab", "java", "c", "c++", "ruby", "scala"]），而对象的元素顺序是不确定的。

生成和读取 JSON 文件

与 pickle 类似，我们可以直接从文件中读取 JSON 数据，也可以将对象保存为 JSON 格式。

  • json.dump(obj, file) 将对象保存为 JSON 格式的文件
  • json.load(file) 从 JSON 文件中读取数据

In [5]:

with open("info.json", "w") as f:
    json.dump(info, f)

可以查看 info.json 的内容：

In [6]:

with open("info.json") as f:
    print f.read()
{"name": "echo", "age": 24, "married": false, "ages for school": {"middle school": 9, "university": 18, "high school": 15, "primary school": 6}, "coding skills": ["python", "matlab", "java", "c", "c++", "ruby", "scala"], "hobby": ["sports", "reading"]}

从文件中读取数据：

In [7]:

with open("info.json") as f:
    info_from_file = json.load(f)

pprint(info_from_file)
{u'age': 24,
 u'ages for school': {u'high school': 15,
                      u'middle school': 9,
                      u'primary school': 6,
                      u'university': 18},
 u'coding skills': [u'python',
                    u'matlab',
                    u'java',
                    u'c',
                    u'c++',
                    u'ruby',
                    u'scala'],
 u'hobby': [u'sports', u'reading'],
 u'married': False,
 u'name': u'echo'}

删除生成的文件：

In [8]:

import os
os.remove("info.json")