[Python知识库]100天精通Python—第35天：json标准库大总结【文末送书两本】

每篇前言

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一、JSON基础概述

1、JSON是什么？

JSON（全名：JavaScript Object Notation 对象表示法）是一种轻量级的文本数据交换格式，JSON的数据格式其实就是python里面的字典格式，里面可以包含方括号括起来的数组，也就是python里面的列表。

• JSON独立于语言
• JSON具有自我描述性，更易理解
• JSON 比 XML 更小、更快，更易解析
• 爬虫经常经常会获取接口数据，接口数据就是JSON格式

2、JSON长什么样？

语法格式：{key1:value1, key2:value2，} 键值对形式（用冒号分开），对间用逗号连接

简单案例：JSON 对象

{
    "name": "小明", 
    "age": 18
}

复杂案例：JSON 数组

{
    "student":
        [
            {"name": "小明", "age": 11},
            {"name": "小红","age": 10}
        ],
    "classroom": {"class1": "room1", "class2": "room2"}
}

3、注意事项

1、json的键值对的键部分，必须用双引号"包裹，单引号都不行（所以如果在键中出现了关键字，也被字符化了），而js中对象没有强制要求（所以在键中不允许出现关键字）。

2、json的键值对的值部分，不允许出现函数function，undefined，NaN，但是可以有null，js中对象的值中可以出现。

3、json数据结束后，不允许出现没有意义的逗号，如：{"name":"admin","age":18,}，注意看数据结尾部分18的后面的逗号，不允许出现。

4、json格式总结

正确的json格式如下：

# 格式1：JSON 对象
{"name": "admin", "age": 18}

# 格式2：JSON 数组
{
    "student":
        [
            {"name": "小明", "age": 18},
            {"name": "小红", "age": 16},
            {"name": "小黑", "age": 20}
        ]
}

错误的json格式如下：

二、json 模块

1、作用

1、使用jsON字符串生成python对象(load)

2、由python对象格式化成为ison字符串(dump)

2、数据类型转换

将数据从Python转换到json格式，在数据类型上会有变化，如下表所示：

反过来，将json格式转化为python内置类型，如下表所示：

3、使用方法

json模块的使用其实很简单，对于绝大多数场合下，我们只需要使用下面四个方法就可以了:

4、 json.dumps()

将python数据类型转换为json格式的字符串。

语法格式：json.dumps(obj, *, skipkeys=False, ensure_ascii=True, check_circular=True, allow_nan=True, cls=None, indent=None, separators=None, default=None, sort_keys=False, **kw)

>>> import json

# Python字典
>>> person = {"name": "小明", "age": 30, "tel": ["888888", "1351111111"], "isonly": True}
>>> print(person)
{'name': '小明', 'age': 30, 'tel': ['888888', '1351111111'], 'isonly': True}
>>> type(person)
<class 'dict'

# Python字典转换为json字符串
>>> jsonStr = json.dumps(person) 
>>> print(jsonStr )
{"name": "\u5c0f\u660e", "age": 30, "tel": ["888888", "1351111111"], "isonly": true}
>>> type(jsonStr)
<class 'str'>

从上可以看出json格式和Python格式的区别在于：python格式打印输出是单引号，类型为dict。而json格式打印输出是双引号，类型为：str。True的开头大小写区别。

使用参数能让JSON字串格式化输出：

>>> print(json.dumps(person, sort_keys=True, indent=4, separators=(',', ': ')))
{
    "age": 30,
    "isonly": true,
    "name": "\u5c0f\u660e",
    "tel": [
        "888888",
        "1351111111"
    ]
}

参数解读：

• sort_keys：是否排序
• indent：定义缩进距离
• separators：是一个元组，定义分隔符的类型
• skipkeys：是否允许JSON字串编码字典对象时，字典的key不是字符串类型（默认是不允许）

修改分割符类型：

>>> print(json.dumps(person, sort_keys=True, indent=4, separators=('!', '-')))
{
    "age"-30!
    "isonly"-true!
    "name"-"\u5c0f\u660e"!
    "tel"-[
        "888888"!
        "1351111111"
    ]
}

文件操作：

import json

person = {"name": "小明", "age": 30, "tel": ["888888", "1351111111"], "isonly": True}

jsonStr = json.dumps(person)

with open('test.json', 'w', encoding='utf-8') as f:  # 打开文件
    f.write(jsonStr)  # 在文件里写入转成的json串

查看生成的新文件：

5、json.dump()

将python数据类型转换并保存到son格式的文件内。

语法格式：json.dump(obj, fp, *, skipkeys=False, ensure_ascii=True, check_circular=True, allow_nan=True, cls=None, indent=None, separators=None, default=None, sort_keys=False, **kw)

import json

person = {"name": "小明", "age": 30, "tel": ["888888", "1351111111"], "isonly": True}

json.dump(person, open('data.json', 'w'))

查看生成的新文件：

使用参数能让JSON字串格式化输出：

import json

person = {"name": "小明", "age": 30, "tel": ["888888", "1351111111"], "isonly": True}

json.dump(person, open('data.json', 'w'), sort_keys=True, indent=4, separators=(',', ': '))

再次查看文件：

json.dumps和json.dump写入文件的区别：

• dump() 不需要使用.write()方法，只需要写那个字典，那个文件即可；而 dumps() 需要使用.write()方法写入。
• 如果把字典写到文件里面的时候，dump()好用；但是如果不需要操作文件，或需要把内容存储到数据库何excel，则需要使用dumps()先把字典转换成字符串，再写入

6、json.loads()

将json格式的字符串转换为python的类型。

语法格式：json.loads(s, *, cls=None, object_hook=None, parse_float=None, parse_int=None, parse_constant=None, object_pairs_hook=None, **kw)

>>> import json

# Python字典
>>> person = {"name": "小明", "age": 30, "tel": ["888888", "1351111111"], "isonly": True}
>>> print(person)
{'name': '小明', 'age': 30, 'tel': ['888888', '1351111111'], 'isonly': True}
>>> type(person)
<class 'dict'

# Python字典转换为json字符串
>>> jsonStr = json.dumps(person) 
>>> print(jsonStr )
{"name": "\u5c0f\u660e", "age": 30, "tel": ["888888", "1351111111"], "isonly": true}
>>> type(jsonStr)
<class 'str'>

# json字符串再转换为Python字典
>>> python_obj = json.loads(jsonStr)
>>> print(python_obj)
{'name': '小明', 'age': 30, 'tel': ['888888', '1351111111'], 'isonly': True}
>>> print(type(python_obj))
<class 'dict'>

# 打印字典的所有key
>>> print(python_obj.keys())  
dict_keys(['name', 'age', 'tel', 'isonly'])

 # 打印字典的所有values
>>> print(python_obj.values()) 
dict_values(['小明', 30, ['888888', '1351111111'], True])

文件操作：

import json

f = open('data.json', encoding='utf-8')
content = f.read()  # 使用loads()方法需要先读文件
python_obj = json.loads(content)
print(python_obj)

输出结果：

7、json.load()

从json格式的文件中读取数据并转换为python的类型。

语法格式：json.load(fp, *, cls=None, object_hook=None, parse_float=None, parse_int=None, parse_constant=None, object_pairs_hook=None, **kw)

文件操作：

import json

python_obj = json.load(open('data.json','r'))
print(python_obj)
print(type(python_obj))

输出结果：

json.load() 和 json.loads() 区别：

• loads() 传的是json字符串，而 load() 传的是文件对象

• 使用 loads() 时需要先读取文件在使用，而 load() 则不用

8、总结

不管是dump还是load，带s的都是和字符串相关的，不带s的都是和文件相关的

三、XML文件和JSON文件互转

记录工作中常用的一个小技巧

cmd控制台安装第三方模块：

pip install xmltodict

1、XML文件转为JSON文件

新建一个1.xml文件：

<note date="23/04/2022">
	<to>tom</to>
	<from>mary</from>
	<msg>love</msg>
</note>

转换代码实现：

import json
import xmltodict


def xml_to_json(xml_str):
    """parse是的xml解析器，参数需要

    :param xml_str: xml字符串
    :return: json字符串
    """
    xml_parse = xmltodict.parse(xml_str)
    # json库dumps()是将dict转化成json格式,loads()是将json转化成dict格式。
    # dumps()方法的ident=1,格式化json
    json_str = json.dumps(xml_parse, indent=1)
    return json_str


XML_PATH = './1.xml'  # xml文件的路径
with open(XML_PATH, 'r') as f:
    xmlfile = f.read()
    with open(XML_PATH[:-3] + 'json', 'w') as newfile:
        newfile.write(xml_to_json(xmlfile))

输出结果（生成json文件）：

2、JSON文件转换为XML文件

新建test.json文件：

{
  "student": {
    "course": {
      "name": "math",
      "score": "90"
    },
    "info": {
      "sex": "male",
      "name": "name"
    },
    "stid": "10213"
  }
}

转换代码实现：

import xmltodict
import json


def json_to_xml(python_dict):
    """xmltodict库的unparse()json转xml

    :param python_dict: python的字典对象
    :return: xml字符串
    """
    xml_str = xmltodict.unparse(python_dict)
    return xml_str


JSON_PATH = './test.json'  # json文件的路径
with open(JSON_PATH, 'r') as f:
    jsonfile = f.read()
    python_dict = json.loads(jsonfile)  # 将json字符串转换为python字典对象
    with open(JSON_PATH[:-4] + 'xml', 'w') as newfile:
        newfile.write(json_to_xml(python_dict))

输出结果（生成xml文件）：

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