使用Python實現JSON字元串解析

一、JSON簡介

JavaScript Object Notation（JSON）是一種輕量級的數據交換格式，常用於前後端交互的數據傳輸。它通過鍵值對的方式來表示數據，具有易讀性、易編寫性、易解析性等優點，成為前後端交互數據的常用格式。

二、Python中的JSON庫

Python標準庫中的json模塊提供了JSON數據的編碼和解碼功能，可以實現JSON字元串與Python對象之間的轉換。該模塊包含了兩個主要的函數：dumps()和loads()。

三、JSON數據的編碼與解碼

使用json.dumps()函數可以將Python對象編碼為JSON格式的字元串，使用json.loads()函數可以將JSON格式的字元串解碼為Python對象。

import json

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

# 解碼JSON字元串
data = json.loads(json_str)
print(data)

以上代碼輸出結果為：

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

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

四、JSON數據的格式化輸出

使用json.dumps()函數時，可以通過參數控制輸出的格式。其中，indent參數可以指定縮進空格數，sort_keys參數可以控制是否按照鍵排序。

import json

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

以上代碼輸出結果為：

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

五、JSON數據中的特殊數據類型處理

JSON數據中支持的數據類型包括：對象、數組、數字、字元串、布爾值和null。Python中也存在一些特殊的數據類型，如datetime類型、Decimal類型等，這些數據類型需要進行特殊的處理。

例如，處理datetime類型時，可以使用自定義的encoder類來實現：

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)

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

# 解碼JSON字元串
data = json.loads(json_str)
print(data)

以上代碼輸出結果為：

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

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

六、小結

Python中的json模塊提供了JSON數據的編碼和解碼功能，非常方便地實現了Python對象與JSON字元串之間的轉換。針對JSON中的特殊數據類型，可以使用自定義的encoder類來實現特殊處理。熟練掌握json模塊的使用，可以幫助我們更好地進行前後端數據交互。