Python 中如何使用 JSON 格式進行數據交換

JavaScript Object Notation（JSON），是一種輕量級的數據交換格式，易於人閱讀和編寫，同時也易於機器解析和生成。它基於 JavaScript 語法的子集，用於生成數據對象表示，目的是在各種平台之間傳輸數據。

一、什麼是JSON格式

JSON格式是一種輕量級的數據交換格式，是一種使用完全獨立於編程語言的作為文本格式來存儲和表示數據的方式。同時也易於機器解析和生成，可被多種語言進行解析和生成，因此被廣泛地應用於各種系統中。

二、Python中如何使用JSON

Python內置庫中包含了用於JSON數據編碼和解碼的模塊 json。該模塊提供了四個功能：dumps、dump、loads 和 load。

1. dumps

把Python對象編碼成JSON字符串，返回字符串。

    import json
    
    python_data = {'a': 1, 'b': ['c', 'd'], 'e': {'f': 'g'}}
    json_data = json.dumps(python_data)
    print(json_data)

    # 返回結果
    # {"a": 1, "b": ["c", "d"], "e": {"f": "g"}}

2. dump

把Python對象編碼成JSON字符串，存儲到文件中。

    import json
    
    python_data = {'a': 1, 'b': ['c', 'd'], 'e': {'f': 'g'}}
    with open('example.json', 'w') as f:
        json.dump(python_data, f)

    # 文件example.json內容為
    # {"a": 1, "b": ["c", "d"], "e": {"f": "g"}}

3. loads

把JSON字符串解碼為Python對象，返回Python對象。

    import json
    
    json_data = '{"a": 1, "b": ["c", "d"], "e": {"f": "g"}}'
    python_data = json.loads(json_data)
    print(python_data)

    # 返回結果
    # {'a': 1, 'b': ['c', 'd'], 'e': {'f': 'g'}}

4. load

把JSON字符串解碼為Python對象，讀取文件中的內容，返回Python對象。

    import json
    
    with open('example.json') as f:
        python_data = json.load(f)
        print(python_data)

    # 返回結果
    # {'a': 1, 'b': ['c', 'd'], 'e': {'f': 'g'}}

三、應用場景

1. 跨語言數據交換

JSON格式是一種獨立於編程語言的數據表示格式，因此可以被多種語言進行解析和生成。在各種系統之間進行數據交換時，特別是跨語言的數據交換時，JSON是一種非常好的選擇。

2. Web數據傳輸

在Web應用中，數據傳輸是不可避免的。而JSON格式數據具有輕量、易於解析等特點，因此成為了在Web數據傳輸中的首選格式。

3. 存儲配置文件

由於JSON格式具有易於人閱讀和編寫的特點，因此非常適合用於存儲配置文件。在很多應用程序中，包括操作系統、編輯器和IDE等，都使用JSON格式存儲配置數據。

結論

JSON格式是一種輕量級、易於解析和生成的數據交換格式，被廣泛應用於各種系統之間的數據交換、Web數據傳輸和存儲配置文件等場景中。在Python中，使用內置庫json能夠方便地實現數據和JSON字符串之間的轉換。