利用Python解析JSON數據

一、JSON的基礎知識

JSON（JavaScript Object Notation）是一種輕量級的數據交換格式，與XML類似，但比XML更輕巧、更快速，也易於人類閱讀和編寫。JSON採用鍵值對的方式存儲數據，使用簡單，語法規則簡單明了，可被多種編程語言輕鬆解析和生成。

JSON格式由兩種數據類型構成：鍵/值對和數組。鍵/值對表示一個對象的屬性，數組則是多個對象的集合。下面是一個JSON格式示例：

{
    "name": "John",
    "age": 30,
    "city": "New York",
    "scores": [90, 85, 95]
}

其中，每個鍵/值對都由一個鍵和一個值組成，以冒號分隔，每個鍵/值對之間使用逗號分隔。對於數組，每個元素之間也使用逗號分隔。

二、Python解析JSON的方法

Python中內置了json模塊，可以方便地解析JSON數據。主要有兩種方法：

1. json.loads()

使用json.loads()方法可以將JSON字符串轉換為Python對象。例如，我們有以下JSON字符串：

{
    "name": "John",
    "age": 30,
    "city": "New York",
    "scores": [90, 85, 95]
}

使用json.loads()方法將字符串轉為Python對象：

import json

json_str = '{"name": "John", "age": 30, "city": "New York", "scores": [90, 85, 95]}'
python_obj = json.loads(json_str)
print(python_obj)

輸出結果如下：

{'name': 'John', 'age': 30, 'city': 'New York', 'scores': [90, 85, 95]}

2. json.dump()和json.load()

使用json.dump()方法將Python對象轉換為JSON字符串，並將其寫入文件，使用json.load()方法從文件中讀取JSON字符串並轉換為Python對象。例如，我們有以下Python對象：

python_obj = {
    "name": "John",
    "age": 30,
    "city": "New York",
    "scores": [90, 85, 95]
}

將Python對象寫入JSON文件：

import json

with open('data.json', 'w') as f:
    json.dump(python_obj, f)

從JSON文件中讀取Python對象：

import json

with open('data.json', 'r') as f:
    python_obj = json.load(f)
print(python_obj)

輸出結果與前面一致：

{'name': 'John', 'age': 30, 'city': 'New York', 'scores': [90, 85, 95]}

三、使用Python解析JSON

1. 解析本地JSON文件

我們可以在本地創建一個JSON文件，然後使用Python解析它。例如，創建一個名為data.json的文件，內容如下：

{
    "name": "John",
    "age": 30,
    "city": "New York",
    "scores": [90, 85, 95]
}

使用Python讀取並解析該文件：

import json

with open('data.json', 'r') as f:
    data = json.load(f)

print(data['name'])
print(data['age'])
print(data['city'])
print(data['scores'])

輸出結果如下：

John
30
New York
[90, 85, 95]

2. 解析來自API的JSON數據

使用Python解析從API獲取的JSON數據同樣比較簡單。例如，我們使用requests模塊從GitHub API獲取一個用戶的信息，然後解析JSON數據：

import requests
import json

url = 'https://api.github.com/users/octocat'
response = requests.get(url)
data = json.loads(response.text)

print(data['login'])
print(data['name'])
print(data['company'])
print(data['followers'])

輸出結果如下：

octocat
The Octocat
GitHub
22284

四、小結

本文介紹了JSON的基礎知識和Python解析JSON的方法。着重介紹了使用Python讀取本地JSON文件和從API獲取JSON數據並解析的方法，並提供了具體示例代碼，希望能幫助大家更好地使用Python處理JSON數據。