python处理json文件

本文介绍了Python中json模块的使用,包括json.dumps()用于将Python对象转换为JSON字符串,以及json.loads()用于将JSON字符串解析为Python数据结构。此外,强调了JSON文件只能包含一个顶级值,如需存储多个数据,需将其放入列表中。json.load()函数读取文件内容转换为Python数据结构,而json.dump()则将Python数据写入JSON文件。
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  • json.dumps(data):首先将python数据类型转换为对应的json数据类型,然后变为一个字符串。
  • json.loads(data):将字符串中的json数据类型变为对应的python数据类型,再变为一个python数据结构。
  • JSON standard allows only one top-level value :实际上是说一个json文件只能有“一个”数据,不能有多个并列的数据,例如想要存放多个字典,必须把他们放入一个列表中,这样json文件就只有一个列表了。
    正由于上述特性,json.load(file-like object)返回的只是一个python数据结构,如列表,字典等。json.dump(data,f)也只能把一个python数据结构存到json文件中。

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<think>我们被要求使用Python处理JSON文件,包括读取、写入和操作JSON数据。根据引用内容,我们知道Python内置的json模块提供了这些功能。 我们将按照以下步骤进行: 1. 读取JSON文件:使用json.load()或json.loads() 2. 写入JSON文件:使用json.dump()或json.dumps() 3. 操作JSON数据:将JSON解析为Python对象(通常是字典或列表)后,可以像操作字典或列表一样操作数据,然后再转换回JSON。 注意:JSONPython数据类型的对应关系: JSON Python object dict array list string str number int/float true True false False null None 引用[2]中给出了读取JSON文件的示例,我们还需要补充写入和操作的部分。 步骤详细说明: 一、读取JSON文件 二、操作JSON数据(在Python中) 三、写入JSON文件 四、示例代码 同时,我们还需要注意文件编码(通常使用utf-8)。 下面开始详细说明。</think>## Python JSON 文件处理详解 JSON(JavaScript Object Notation)是一种轻量级数据交换格式,Python 通过内置的 `json` 模块提供了完整的 JSON 处理能力。以下是核心操作指南: --- ### 一、JSON 文件读取 #### 1. 读取 JSON 文件Python 对象 ```python import json # 读取 JSON 文件 with open('data.json', 'r', encoding='utf-8') as file: data = json.load(file) # 解析为 Python 对象 print(type(data)) # 通常为 dict 或 list print(data['name']) # 访问字典键值 ``` > 关键点: > - `json.load()` 直接解析文件对象 > - 自动转换 JSON 类型:`object→dict`, `array→list`[^2] #### 2. 解析 JSON 字符串 ```python json_str = '{"name": "Alice", "age": 30}' data = json.loads(json_str) # 从字符串解析 ``` --- ### 二、JSON 文件写入 #### 1. Python 对象 → JSON 文件 ```python user_data = { "name": "Bob", "scores": [90, 85, 95], "is_active": True } with open('output.json', 'w', encoding='utf-8') as file: json.dump(user_data, file, indent=4) # 格式化写入 ``` > 参数说明: > - `indent`: 缩进空格数(美化格式) > - `ensure_ascii=False`: 支持非 ASCII 字符[^3] #### 2. 生成 JSON 字符串 ```python json_str = json.dumps(user_data, indent=2) print(json_str) # 输出格式化字符串 ``` --- ### 三、JSON 数据操作技巧 #### 1. 修改嵌套数据 ```python # 修改嵌套值 data['address']['city'] = "Shanghai" # 添加新字段 data['projects'] = ["API", "Web App"] ``` #### 2. 复杂类型处理 ```python # 自定义序列化(处理 datetime) def custom_serializer(obj): if isinstance(obj, datetime): return obj.isoformat() raise TypeError("Type not serializable") json.dumps(data, default=custom_serializer) ``` #### 3. JSONPath 查询(需安装 `jsonpath-ng`) ```bash pip install jsonpath-ng ``` ```python from jsonpath_ng import parse # 查询所有 email expr = parse("$..email") emails = [match.value for match in expr.find(data)] ``` --- ### 四、完整操作示例 ```python import json # 1. 读取并修改 with open('data.json') as f: data = json.load(f) data['users'].append({"name": "Charlie", "id": 1003}) # 2. 写入新文件 with open('updated.json', 'w') as f: json.dump(data, f, indent=2) # 3. 验证结果 print(json.dumps(data, indent=2)) ``` --- ### 五、注意事项 1. **编码问题**:始终指定 `encoding='utf-8'` 处理多语言 2. **类型限制**:JSON 不支持 Python 的 `set`/`tuple`,需手动转换 3. **循环引用**:避免对象间循环引用(会导致序列化失败) 4. **大文件处理**:使用 `ijson` 库处理 GB 级 JSON 文件 > JSON 在 Web API、配置文件和跨语言数据交换中广泛应用,掌握其操作是数据处理的基础技能[^1]。 --- ### 附:JSONPython 类型对照表 | JSON 类型 | Python 类型 | |-----------|-------------| | `object` | `dict` | | `array` | `list` | | `string` | `str` | | `number` | `int`/`float` | | `true`/`false` | `True`/`False` | | `null` | `None` |
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