使用Python解析JSON數據

JSON（JavaScript Object Notation）是一種輕量級的數據交換格式，廣泛用於Web應用程序之間的數據傳輸。Python具有良好的JSON解析庫，可以方便地進行JSON數據的解析和處理。本文將詳細介紹使用Python解析JSON數據的方法，並給出實用的代碼示例。

一、JSON解析庫

Python中的JSON解析庫有多個可供選擇，其中最常用的是標準庫中的json，也可以使用第三方庫如simplejson。無論使用哪種庫，基本的JSON解析方法都是相似的。

首先必須導入對應的JSON庫：

<code import json
import simplejson

接下來，我們需要將JSON字元串轉換為Python對象，可以使用loads()函數。該函數接受一個JSON格式的字元串作為輸入並返回一個Python對象。

<code # 使用json庫解析JSON字元串
json_str = '{"name": "John", "age": 30, "city": "New York"}'
json_obj = json.loads(json_str)

# 使用simplejson庫解析JSON字元串
json_obj = simplejson.loads(json_str)

使用dumps()函數將Python對象轉換為JSON格式的字元串。該函數接受一個包含Python數據的Python對象，並返回一個JSON字元串。

<code # 使用json庫將Python對象轉換為JSON格式的字元串
json_str = json.dumps(json_obj)

# 使用simplejson庫將Python對象轉換為JSON格式的字元串
json_str = simplejson.dumps(json_obj)

二、JSON對象

JSON格式定義了兩種結構：對象和數組。對象是一個無序的鍵值對列表。每個鍵值對包括一個鍵和一個值。鍵是字元串，值可以是字元串、數值、JSON對象、數組、布爾或null。在Python中，JSON對象對應著Python字典。

<code # JSON對象
{
    "name": "John",
    "age": 30,
    "city": "New York"
}

# 對應的Python字典
{
    "name": "John",
    "age": 30,
    "city": "New York"
}

三、JSON數組

數組是一個有序的值列表。值可以為字元串、數值、JSON對象、數組、布爾或null。在Python中，JSON數組對應著Python列表。

<code # JSON數組
[
    {
        "name": "John",
        "age": 30,
        "city": "New York"
    },
    {
        "name": "Mary",
        "age": 26,
        "city": "Los Angeles"
    }
]

# 對應的Python列表
[
    {
        "name": "John",
        "age": 30,
        "city": "New York"
    },
    {
        "name": "Mary",
        "age": 26,
        "city": "Los Angeles"
    }
]

四、JSON數據獲取

可以使用Python的索引和鍵來獲取JSON數據。

<code # 獲取JSON對象的值
name = json_obj['name']

# 獲取JSON數組的值
name = json_obj[0]['name']

另外也可以使用Python的循環來遍歷JSON對象和數組。

<code # 遍歷JSON對象
for key in json_obj:
    print(key + ': ' + str(json_obj[key]))

# 遍歷JSON數組
for item in json_obj:
    print('Name: ' + item['name'] + ', Age: ' + str(item['age']) + ', City: ' + item['city'])

五、Python讀取JSON文件

Python也可以讀取JSON文件，在處理API數據和配置文件時很有用。

<code # 讀取JSON文件
with open('data.json', 'r') as f:
    json_data = json.load(f)

六、JSON數據格式化

JSON數據可以使用縮進和格式化，以提高可讀性。

<code # 美化JSON格式的字元串
json_str = json.dumps(json_obj, indent=4)

七、小結

本文介紹了使用Python解析JSON數據的方法，包括JSON解析庫的選擇、JSON對象和數組的概念、JSON數據的獲取、Python讀取JSON文件和JSON數據的格式化。我們可以將這些技能應用於API調用、配置文件讀取等方面，加強Python數據處理的能力。