Python JSON 序列化以及反序列化 文件读写

Python JSON 序列化以及反序列化

• JSON (JavaScript Object Notation) 是一种轻量级的文本数据存储格式。
• JSON 数据通常存储在字符串中，即JSON字符串，其实就是一字符串，只是带有一定的格式，可以被解析。
• 本文使用的 Python 版本为3.12。

反序列化

• 将JSON字符串解析为Python对象叫做JSON的反序列化，也叫做JSON的解码。

• 反序列化一般使用json模块的loads与load方法。

• loads当中的s并不是复数的意思，而是指处理的对象类型为str bytes 和 bytearray。

• load方法处理的对象类型为file like obj。

• 以上两个方法根据输入数据的不同，返回不同的Python对象。具体的转换关系见下表：

  JSON 字符串	Python 对象
  object	dict
  array	list
  string	str
  number(integer)	int
  number(real)	float
  false	False
  true	True
  null	None

字符串的反序列化

• str bytes 和 bytearray的反序列化，使用方法loads。

  # -*- coding:utf-8 -*-
  import json
  
  json_obj_str = '{"number": 88888888, "名字": "小明"}'
  # encode 方法：将 字符串 转为 bytes
  # decode 方法，将 bytes 转为 字符串
  json_obj_bytes = json_obj_str.encode(encoding='UTF-8')
  json_array_str = '[1, 2, 3, "hello"]'
  json_str = '"hello"'
  json_int_num_str = '6666'
  json_float_num_str = '888.888'
  json_true_str = 'true'
  json_false_str = 'false'
  json_none_str = 'null'
  
  def json_str_decode(arg):
      python_obj = json.loads(arg)
      print(f'value: {python_obj}, type: {type(python_obj)}')
  
  for tmp in [json_obj_str, json_obj_bytes, json_array_str, json_str, json_int_num_str, json_float_num_str,
              json_true_str, json_false_str, json_none_str]:
      json_str_decode(tmp)
  
  '''
  输出为:
  value: {'number': 88888888, '名字': '小明'}, type: <class 'dict'>
  value: {'number': 88888888, '名字': '小明'}, type: <class 'dict'>
  value: [1, 2, 3, 'hello'], type: <class 'list'>
  value: hello, type: <class 'str'>
  value: 6666, type: <class 'int'>
  value: 888.888, type: <class 'float'>
  value: True, type: <class 'bool'>
  value: False, type: <class 'bool'>
  value: None, type: <class 'NoneType'>
  '''
  

json 文件的反序列化

• 文件的反序列化，使用方法load。

  # -*- coding:utf-8 -*-
  import json
  
  '''
  test.json 文件内容如下：
  {
    "名字": "小明",
    "number": 888888,
    "女朋友": null
  }
  '''
  
  # 当 json 文件中含有中文时，得指定编码为 UTF-8
  with open('test.json', 'r', encoding='UTF-8') as f:
      python_obj = json.load(f)
      print(f'value: {python_obj}, type: {type(python_obj)}')
  
  '''
  输出为：
  value: {'名字': '小明', 'number': 888888, '女朋友': None}, type: <class 'dict'>
  '''
  

序列化

• 将Python对象转为JSON字符串叫做JSON的序列化，也叫做JSON的编码。
• 序列化一般使用json模块的dumps与dump方法。
• dumps当中的s并不是复数的意思，而是指字符串，即将Python对象编码为字符串。
• dump方法将Python对象编码为字符串并写入file like obj中。

Python 对象的序列化

• Python对象的序列化，使用方法dumps。

  # -*- coding:utf-8 -*-
  import json
  
  py_obj_dict = {"number": 88888888, "名字": "小明"}
  py_obj_array = [1, 2, 3, "hello"]
  py_obj_str = 'hello'
  py_obj_int = 6666
  py_obj_float = 888.888
  py_obj_true = True
  py_obj_false = False
  py_obj_none = None
  
  def json_str_encode(arg):
      # 当包含中文时，需指定 ensure_ascii=False
      json_str = json.dumps(arg, ensure_ascii=False)
      print(f'value: {json_str}, type: {type(json_str)}')
  
  
  for tmp in [py_obj_dict, py_obj_array, py_obj_str, py_obj_int, py_obj_float,
              py_obj_true, py_obj_false, py_obj_none]:
      json_str_encode(tmp)
  
  '''
  输出为：
  value: {"number": 88888888, "名字": "小明"}, type: <class 'str'>
  value: [1, 2, 3, "hello"], type: <class 'str'>
  value: "hello", type: <class 'str'>
  value: 6666, type: <class 'str'>
  value: 888.888, type: <class 'str'>
  value: true, type: <class 'str'>
  value: false, type: <class 'str'>
  value: null, type: <class 'str'>
  '''
  

json 文件的序列化

• 文件的序列化，使用方法dump。

  # -*- coding:utf-8 -*-
  import json
  
  py_obj_dict = {'名字': '小明', 'number': 888888, '女朋友': None}
  
  # 当包含中文时，须同时指定  encoding='UTF-8' 以及 ensure_ascii=False
  with open('test.json', 'w', encoding='UTF-8') as f:
      # indent=2 会使得输出更加优美
      json.dump(py_obj_dict, f, ensure_ascii=False, indent=2)