Python JSON模塊基礎教程

JSON（JavaScript Object Notation）是一種輕量級的數據交換格式，通常用於前後端數據的傳輸和存儲。在Python中使用JSON模塊對JSON數據進行解析和操作非常方便。本文將深入介紹Python JSON模塊的基礎知識，幫助讀者更好地理解和使用JSON數據。

一、JSON模塊簡介

Python內置的JSON模塊提供了JSON數據的解析和序列化功能，可以方便地將JSON字元串轉換為Python對象以及將Python對象轉換為JSON字元串。JSON模塊提供了兩個主要的函數：`json.dumps()`和`json.loads()`。

`json.dumps()`函數用於將Python對象轉換為JSON字元串，而`json.loads()`函數則用於將JSON字元串轉換為Python對象。該模塊還提供了一些其他的函數，例如`json.dump()`和`json.load()`，這些函數與前兩個函數類似，但是可以直接讀寫JSON文件。

二、JSON字元串轉Python對象

1、簡單JSON字元串

對於簡單的JSON字元串，可以使用`json.loads()`函數將其轉換為Python對象。例如：

import json

# 將JSON字元串轉換為Python對象
json_str = '{"name": "Alice", "age": 20}'
python_obj = json.loads(json_str)
print(python_obj)

執行上述代碼，輸出結果為：

{'name': 'Alice', 'age': 20}

可以看到，`json.loads()`函數將JSON字元串轉換為Python字典對象。

2、複雜JSON字元串

對於複雜的JSON字元串，可以使用`json.loads()`函數將其轉換為Python對象。例如：

import json

# 將JSON字元串轉換為Python對象
json_str = '{"name": "Alice", "age": 20, "courses": [{"name": "Math", "score": 90}, {"name": "English", "score": 80}]}'
python_obj = json.loads(json_str)
print(python_obj)

執行上述代碼，輸出結果為：

{'name': 'Alice', 'age': 20, 'courses': [{'name': 'Math', 'score': 90}, {'name': 'English', 'score': 80}]}

可以看到，`json.loads()`函數將JSON字元串轉換為Python嵌套字典和列表的組合對象。

三、Python對象轉JSON字元串

1、簡單Python對象

對於簡單的Python對象，可以使用`json.dumps()`函數將其轉換為JSON字元串。例如：

import json

# 將Python對象轉換為JSON字元串
python_obj = {'name': 'Alice', 'age': 20}
json_str = json.dumps(python_obj)
print(json_str)

執行上述代碼，輸出結果為：

{"name": "Alice", "age": 20}

可以看到，`json.dumps()`函數將Python字典對象轉換為JSON字元串。

2、複雜Python對象

對於複雜的Python對象，可以使用`json.dumps()`函數將其轉換為JSON字元串。例如：

import json

# 將Python對象轉換為JSON字元串
python_obj = {'name': 'Alice', 'age': 20, 'courses': [{'name': 'Math', 'score': 90}, {'name': 'English', 'score': 80}]}
json_str = json.dumps(python_obj, indent=4)
print(json_str)

執行上述代碼，輸出結果為：

{
    "name": "Alice",
    "age": 20,
    "courses": [
        {
            "name": "Math",
            "score": 90
        },
        {
            "name": "English",
            "score": 80
        }
    ]
}

可以看到，`json.dumps()`函數將Python嵌套字典和列表的組合對象轉換為JSON字元串，並且使用`indent`參數指定了輸出的縮進格式。

四、JSON文件讀寫

除了將Python對象轉換為JSON字元串和將JSON字元串轉換為Python對象之外，JSON模塊還提供了直接讀寫JSON文件的函數，包括`json.dump()`和`json.load()`函數。

1、寫入JSON文件

使用`json.dump()`函數將Python對象寫入JSON文件。例如，將Python對象寫入名為`data.json`的JSON文件中：

import json

# 將Python對象寫入JSON文件
python_obj = {'name': 'Alice', 'age': 20}
with open('data.json', 'w') as f:
    json.dump(python_obj, f)

執行上述代碼後，會在當前目錄下生成名為`data.json`的文件，其中內容為：

{"name": "Alice", "age": 20}

2、讀取JSON文件

使用`json.load()`函數從JSON文件中讀取Python對象。例如，從名為`data.json`的JSON文件中讀取Python對象：

import json

# 從JSON文件中讀取Python對象
with open('data.json', 'r') as f:
    python_obj = json.load(f)
    print(python_obj)

執行上述代碼，輸出結果為：

{'name': 'Alice', 'age': 20}

五、總結

本文主要介紹了Python JSON模塊的基礎知識，包括JSON字元串轉Python對象、Python對象轉JSON字元串以及JSON文件讀寫等內容。通過對JSON模塊的學習，可以方便地解析和操作JSON數據，為Python開發中前後端數據的交互提供了便利。