使用Python实现JSON字符串解析

一、JSON简介

JavaScript Object Notation（JSON）是一种轻量级的数据交换格式，常用于前后端交互的数据传输。它通过键值对的方式来表示数据，具有易读性、易编写性、易解析性等优点，成为前后端交互数据的常用格式。

二、Python中的JSON库

Python标准库中的json模块提供了JSON数据的编码和解码功能，可以实现JSON字符串与Python对象之间的转换。该模块包含了两个主要的函数：dumps()和loads()。

三、JSON数据的编码与解码

使用json.dumps()函数可以将Python对象编码为JSON格式的字符串，使用json.loads()函数可以将JSON格式的字符串解码为Python对象。

import json

# 编码Python对象
data = {'name': 'Tom', 'age': 20, 'score': [80, 90, 95]}
json_str = json.dumps(data)
print(json_str)

# 解码JSON字符串
data = json.loads(json_str)
print(data)

以上代码输出结果为：

{"name": "Tom", "age": 20, "score": [80, 90, 95]}

{'name': 'Tom', 'age': 20, 'score': [80, 90, 95]}

四、JSON数据的格式化输出

使用json.dumps()函数时，可以通过参数控制输出的格式。其中，indent参数可以指定缩进空格数，sort_keys参数可以控制是否按照键排序。

import json

# 格式化输出JSON字符串
data = {'name': 'Tom', 'age': 20, 'score': [80, 90, 95]}
json_str = json.dumps(data, indent=4, sort_keys=True)
print(json_str)

以上代码输出结果为：

{
    "age": 20,
    "name": "Tom",
    "score": [
        80,
        90,
        95
    ]
}

五、JSON数据中的特殊数据类型处理

JSON数据中支持的数据类型包括：对象、数组、数字、字符串、布尔值和null。Python中也存在一些特殊的数据类型，如datetime类型、Decimal类型等，这些数据类型需要进行特殊的处理。

例如，处理datetime类型时，可以使用自定义的encoder类来实现：

import json
from datetime import datetime

class DateTimeEncoder(json.JSONEncoder):
    def default(self, obj):
        if isinstance(obj, datetime):
            return obj.strftime('%Y-%m-%d %H:%M:%S')
        return json.JSONEncoder.default(self, obj)

# 编码Python对象
data = {'name': 'Tom', 'birthday': datetime.now()}
json_str = json.dumps(data, cls=DateTimeEncoder)
print(json_str)

# 解码JSON字符串
data = json.loads(json_str)
print(data)

以上代码输出结果为：

{"name": "Tom", "birthday": "2022-05-09 13:42:16"}

{'name': 'Tom', 'birthday': '2022-05-09 13:42:16'}

六、小结

Python中的json模块提供了JSON数据的编码和解码功能，非常方便地实现了Python对象与JSON字符串之间的转换。针对JSON中的特殊数据类型，可以使用自定义的encoder类来实现特殊处理。熟练掌握json模块的使用，可以帮助我们更好地进行前后端数据交互。