本文實(shí)例分析了python對(duì)json的相關(guān)操作。分享給大家供大家參考，具體如下：
什么是json：
JSON(JavaScript Object Notation) 是一種輕量級(jí)的數(shù)據(jù)交換格式。易于人閱讀和編寫。同時(shí)也易于機(jī)器解析和生成。它基于JavaScript Programming Language, Standard ECMA-262 3rd Edition - December 1999的一個(gè)子集。JSON采用完全獨(dú)立于語(yǔ)言的文本格式，但是也使用了類似于C語(yǔ)言家族的習(xí)慣（包括C, C++, C#, Java, JavaScript, Perl, Python等）。這些特性使JSON成為理想的數(shù)據(jù)交換語(yǔ)言。
JSON建構(gòu)于兩種結(jié)構(gòu)：
“名稱/值”對(duì)的集合（A collection of name/value pairs）。不同的語(yǔ)言中，它被理解為對(duì)象（object），紀(jì)錄（record），結(jié)構(gòu)（struct），字典（dictionary），哈希表（hash table），有鍵列表（keyed list），或者關(guān)聯(lián)數(shù)組 （associative array）。
值的有序列表（An ordered list of values）。在大部分語(yǔ)言中，它被理解為數(shù)組（array）。
這些都是常見的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。事實(shí)上大部分現(xiàn)代計(jì)算機(jī)語(yǔ)言都以某種形式支持它們。這使得一種數(shù)據(jù)格式在同樣基于這些結(jié)構(gòu)的編程語(yǔ)言之間交換成為可能。
json官方說(shuō)明參見：http://json.org/
Python操作json的標(biāo)準(zhǔn)api庫(kù)參考：http://docs.python.org/library/json.html
對(duì)簡(jiǎn)單數(shù)據(jù)類型的encoding 和 decoding：
使用簡(jiǎn)單的json.dumps方法對(duì)簡(jiǎn)單數(shù)據(jù)類型進(jìn)行編碼，例如：
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import jsonobj = [[1,2,3],123,123.123,'abc',{'key1':(1,2,3),'key2':(4,5,6)}]encodedjson = json.dumps(obj)print repr(obj)print encodedjson |
輸出：
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[[1, 2, 3], 123, 123.123, 'abc', {'key2': (4, 5, 6), 'key1': (1, 2, 3)}][[1, 2, 3], 123, 123.123, "abc", {"key2": [4, 5, 6], "key1": [1, 2, 3]}] |
通過(guò)輸出的結(jié)果可以看出，簡(jiǎn)單類型通過(guò)encode之后跟其原始的repr()輸出結(jié)果非常相似，但是有些數(shù)據(jù)類型進(jìn)行了改變，例如上例中的元組則轉(zhuǎn)換為了列表。在json的編碼過(guò)程中，會(huì)存在從python原始類型向json類型的轉(zhuǎn)化過(guò)程，具體的轉(zhuǎn)化對(duì)照如下：
json.dumps()方法返回了一個(gè)str對(duì)象encodedjson，我們接下來(lái)在對(duì)encodedjson進(jìn)行decode，得到原始數(shù)據(jù)，需要使用的json.loads()函數(shù)：
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decodejson = json.loads(encodedjson)print type(decodejson)print decodejson[4]['key1']print decodejson |
輸出：
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<type 'list'>[1, 2, 3][[1, 2, 3], 123, 123.123, u'abc', {u'key2': [4, 5, 6], u'key1': [1, 2, 3]}] |
loads方法返回了原始的對(duì)象，但是仍然發(fā)生了一些數(shù)據(jù)類型的轉(zhuǎn)化。比如，上例中‘abc'轉(zhuǎn)化為了unicode類型。從json到python的類型轉(zhuǎn)化對(duì)照如下：
json.dumps方法提供了很多好用的參數(shù)可供選擇，比較常用的有sort_keys（對(duì)dict對(duì)象進(jìn)行排序，我們知道默認(rèn)dict是無(wú)序存放的），separators，indent等參數(shù)。
排序功能使得存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)更加有利于觀察，也使得對(duì)json輸出的對(duì)象進(jìn)行比較，例如：
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data1 = {'b':789,'c':456,'a':123}data2 = {'a':123,'b':789,'c':456}d1 = json.dumps(data1,sort_keys=True)d2 = json.dumps(data2)d3 = json.dumps(data2,sort_keys=True)print d1print d2print d3print d1==d2print d1==d3 |
輸出：
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{"a": 123, "b": 789, "c": 456}{"a": 123, "c": 456, "b": 789}{"a": 123, "b": 789, "c": 456}FalseTrue |
上例中，本來(lái)data1和data2數(shù)據(jù)應(yīng)該是一樣的，但是由于dict存儲(chǔ)的無(wú)序特性，造成兩者無(wú)法比較。因此兩者可以通過(guò)排序后的結(jié)果進(jìn)行存儲(chǔ)就避免了數(shù)據(jù)比較不一致的情況發(fā)生，但是排序后再進(jìn)行存儲(chǔ)，系統(tǒng)必定要多做一些事情，也一定會(huì)因此造成一定的性能消耗，所以適當(dāng)排序是很重要的。
indent參數(shù)是縮進(jìn)的意思，它可以使得數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的格式變得更加優(yōu)雅。
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data1 = {'b':789,'c':456,'a':123}d1 = json.dumps(data1,sort_keys=True,indent=4)print d1 |
輸出：
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{ "a": 123, "b": 789, "c": 456} |
輸出的數(shù)據(jù)被格式化之后，變得可讀性更強(qiáng)，但是卻是通過(guò)增加一些冗余的空白格來(lái)進(jìn)行填充的。json主要是作為一種數(shù)據(jù)通信的格式存在的，而網(wǎng)絡(luò)通信是很在乎數(shù)據(jù)的大小的，無(wú)用的空格會(huì)占據(jù)很多通信帶寬，所以適當(dāng)時(shí)候也要對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮。separator參數(shù)可以起到這樣的作用，該參數(shù)傳遞是一個(gè)元組，包含分割對(duì)象的字符串。
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print 'DATA:', repr(data)print 'repr(data) :', len(repr(data))print 'dumps(data) :', len(json.dumps(data))print 'dumps(data, indent=2) :', len(json.dumps(data, indent=4))print 'dumps(data, separators):', len(json.dumps(data, separators=(',',':'))) |
輸出：
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DATA: {'a': 123, 'c': 456, 'b': 789}repr(data) : 30dumps(data) : 30dumps(data, indent=2) : 46dumps(data, separators): 25 |
通過(guò)移除多余的空白符，達(dá)到了壓縮數(shù)據(jù)的目的，而且效果還是比較明顯的。
另一個(gè)比較有用的dumps參數(shù)是skipkeys，默認(rèn)為False。 dumps方法存儲(chǔ)dict對(duì)象時(shí)，key必須是str類型，如果出現(xiàn)了其他類型的話，那么會(huì)產(chǎn)生TypeError異常，如果開啟該參數(shù)，設(shè)為True的話，則會(huì)比較優(yōu)雅的過(guò)度。
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data = {'b':789,'c':456,(1,2):123}print json.dumps(data,skipkeys=True) |
輸出：
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{"c": 456, "b": 789} |
處理自己的數(shù)據(jù)類型
json模塊不僅可以處理普通的python內(nèi)置類型，也可以處理我們自定義的數(shù)據(jù)類型，而往往處理自定義的對(duì)象是很常用的。
首先，我們定義一個(gè)類Person。
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class Person(object): def __init__(self,name,age): self.name = name self.age = age def __repr__(self): return 'Person Object name : %s , age : %d' % (self.name,self.age)if __name__ == '__main__': p = Person('Peter',22) print p |
如果直接通過(guò)json.dumps方法對(duì)Person的實(shí)例進(jìn)行處理的話，會(huì)報(bào)錯(cuò)，因?yàn)閖son無(wú)法支持這樣的自動(dòng)轉(zhuǎn)化。通過(guò)上面所提到的json和python的類型轉(zhuǎn)化對(duì)照表，可以發(fā)現(xiàn)，object類型是和dict相關(guān)聯(lián)的，所以我們需要把我們自定義的類型轉(zhuǎn)化為dict，然后再進(jìn)行處理。這里，有兩種方法可以使用。
方法一：自己寫轉(zhuǎn)化函數(shù)
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'''Created on 2011-12-14@author: Peter'''import Personimport jsonp = Person.Person('Peter',22)def object2dict(obj): #convert object to a dict d = {} d['__class__'] = obj.__class__.__name__ d['__module__'] = obj.__module__ d.update(obj.__dict__) return ddef dict2object(d): #convert dict to object if'__class__' in d: class_name = d.pop('__class__') module_name = d.pop('__module__') module = __import__(module_name) class_ = getattr(module,class_name) args = dict((key.encode('ascii'), value) for key, value in d.items()) #get args inst = class_(**args) #create new instance else: inst = d return instd = object2dict(p)print d#{'age': 22, '__module__': 'Person', '__class__': 'Person', 'name': 'Peter'}o = dict2object(d)print type(o),o#<class 'Person.Person'> Person Object name : Peter , age : 22dump = json.dumps(p,default=object2dict)print dump#{"age": 22, "__module__": "Person", "__class__": "Person", "name": "Peter"}load = json.loads(dump,object_hook = dict2object)print load#Person Object name : Peter , age : 22 |
上面代碼已經(jīng)寫的很清楚了，實(shí)質(zhì)就是自定義object類型和dict類型進(jìn)行轉(zhuǎn)化。object2dict函數(shù)將對(duì)象模塊名、類名以及__dict__存儲(chǔ)在dict對(duì)象里，并返回。dict2object函數(shù)則是反解出模塊名、類名、參數(shù)，創(chuàng)建新的對(duì)象并返回。在json.dumps 方法中增加default參數(shù)，該參數(shù)表示在轉(zhuǎn)化過(guò)程中調(diào)用指定的函數(shù)，同樣在decode過(guò)程中json.loads方法增加object_hook,指定轉(zhuǎn)化函數(shù)。
方法二：繼承JSONEncoder和JSONDecoder類，覆寫相關(guān)方法
JSONEncoder類負(fù)責(zé)編碼，主要是通過(guò)其default函數(shù)進(jìn)行轉(zhuǎn)化，我們可以override該方法。同理對(duì)于JSONDecoder。
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'''Created on 2011-12-14@author: Peter'''import Personimport jsonp = Person.Person('Peter',22)class MyEncoder(json.JSONEncoder): def default(self,obj): #convert object to a dict d = {} d['__class__'] = obj.__class__.__name__ d['__module__'] = obj.__module__ d.update(obj.__dict__) return dclass MyDecoder(json.JSONDecoder): def __init__(self): json.JSONDecoder.__init__(self,object_hook=self.dict2object) def dict2object(self,d): #convert dict to object if'__class__' in d: class_name = d.pop('__class__') module_name = d.pop('__module__') module = __import__(module_name) class_ = getattr(module,class_name) args = dict((key.encode('ascii'), value) for key, value in d.items()) #get args inst = class_(**args) #create new instance else: inst = d return instd = MyEncoder().encode(p)o = MyDecoder().decode(d)print dprint type(o), o |
對(duì)于JSONDecoder類方法，稍微有點(diǎn)不同，但是改寫起來(lái)也不是很麻煩?？创a應(yīng)該就比較清楚了。
希望本文所述對(duì)大家Python程序設(shè)計(jì)有所幫助。
