100天精通Python—第35天：json标准库大总结文末送书两本
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每篇前言
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一、JSON基础概述
1、JSON是什么？
JSON（全名：JavaScript Object Notation 对象表示法）是一种轻量级的文本数据交换格式，JSON的数据格式其实就是python里面的字典格式，里面可以包含方括号括起来的数组，也就是python里面的列表。
- JSON独立于语言
- JSON具有自我描述性，更易理解
- JSON 比 XML 更小、更快，更易解析
- 爬虫经常经常会获取接口数据，接口数据就是JSON格式
2、JSON长什么样？
语法格式：key1:value1, key2:value2， 键值对形式（用冒号分开），对间用逗号连接
简单案例：JSON 对象
"name": "小明",
"age": 18
复杂案例：JSON 数组
"student":
[
"name": "小明", "age": 11,
"name": "小红","age": 10
],
"classroom": "class1": "room1", "class2": "room2"
3、注意事项
1、json的键值对的键部分，必须用双引号"包裹，单引号都不行（所以如果在键中出现了关键字，也被字符化了），而js中对象没有强制要求（所以在键中不允许出现关键字）。
2、json的键值对的值部分，不允许出现函数function，undefined，NaN，但是可以有null，js中对象的值中可以出现。
3、json数据结束后，不允许出现没有意义的逗号，如："name":"admin","age":18,，注意看数据结尾部分18的后面的逗号，不允许出现。
4、json格式总结
正确的json格式如下：
# 格式1：JSON 对象
"name": "admin", "age": 18
# 格式2：JSON 数组
"student":
[
"name": "小明", "age": 18,
"name": "小红", "age": 16,
"name": "小黑", "age": 20
]
错误的json格式如下：
二、json 模块
1、作用
1、使用jsON字符串生成python对象(load)
2、由python对象格式化成为ison字符串(dump)
2、数据类型转换
将数据从Python转换到json格式，在数据类型上会有变化，如下表所示：
| Python | JSON |
|---|---|
| dict | object |
| list, tuple | array |
| str | string |
| int, float, int- & float-derived Enums | number |
| True | true |
| False | false |
| None | null |
反过来，将json格式转化为python内置类型，如下表所示：
| JSON | Python |
|---|---|
| object | dict |
| array | list |
| string | str |
| number（int） | int |
| number（real） | float |
| true | True |
| false | False |
| null | None |
3、使用方法
json模块的使用其实很简单，对于绝大多数场合下，我们只需要使用下面四个方法就可以了:
| 方法 | 功能 |
|---|---|
json.dumps(obj) | 将python数据类型转换为json格式的字符串。 |
json.dump(obj, fp) | 将python数据类型转换并保存到son格式的文件内。 |
json.loads(s) | 将json格式的字符串转换为python的类型。 |
json.load(fp) | 从json格式的文件中读取数据并转换为python的类型。 |
4、 json.dumps()
将python数据类型转换为json格式的字符串。
语法格式：json.dumps(obj, *, skipkeys=False, ensure_ascii=True, check_circular=True, allow_nan=True, cls=None, indent=None, separators=None, default=None, sort_keys=False, **kw)
>>> import json
# Python字典
>>> person = "name": "小明", "age": 30, "tel": ["888888", "1351111111"], "isonly": True
>>> print(person)
'name': '小明', 'age': 30, 'tel': ['888888', '1351111111'], 'isonly': True
>>> type(person)
<class 'dict'
# Python字典转换为json字符串
>>> jsonStr = json.dumps(person)
>>> print(jsonStr )
"name": "\\u5c0f\\u660e", "age": 30, "tel": ["888888", "1351111111"], "isonly": true
>>> type(jsonStr)
<class 'str'>
从上可以看出json格式和Python格式的区别在于：python格式打印输出是单引号，类型为dict。而json格式打印输出是双引号，类型为：str。True的开头大小写区别。
使用参数能让JSON字串格式化输出：
>>> print(json.dumps(person, sort_keys=True, indent=4, separators=(',', ': ')))
"age": 30,
"isonly": true,
"name": "\\u5c0f\\u660e",
"tel": [
"888888",
"1351111111"
]
参数解读：
sort_keys：是否排序indent：定义缩进距离separators：是一个元组，定义分隔符的类型skipkeys：是否允许JSON字串编码字典对象时，字典的key不是字符串类型（默认是不允许）
修改分割符类型：
>>> print(json.dumps(person, sort_keys=True, indent=4, separators=('!', '-')))
"age"-30!
"isonly"-true!
"name"-"\\u5c0f\\u660e"!
"tel"-[
"888888"!
"1351111111"
]
文件操作：
import json
person = "name": "小明", "age": 30, "tel": ["888888", "1351111111"], "isonly": True
jsonStr = json.dumps(person)
with open('test.json', 'w', encoding='utf-8') as f: # 打开文件
f.write(jsonStr) # 在文件里写入转成的json串
查看生成的新文件：
5、json.dump()
将python数据类型转换并保存到son格式的文件内。
语法格式：json.dump(obj, fp, *, skipkeys=False, ensure_ascii=True, check_circular=True, allow_nan=True, cls=None, indent=None, separators=None, default=None, sort_keys=False, **kw)
import json
person = "name": "小明", "age": 30, "tel": ["888888", "1351111111"], "isonly": True
json.dump(person, open('data.json', 'w'))
查看生成的新文件：
使用参数能让JSON字串格式化输出：
import json
person = "name": "小明", "age": 30, "tel": ["888888", "1351111111"], "isonly": True
json.dump(person, open('data.json', 'w'), sort_keys=True, indent=4, separators=(',', ': '))
再次查看文件：
json.dumps和json.dump写入文件的区别：
- dump() 不需要使用
.write()方法，只需要写那个字典，那个文件即可；而 dumps() 需要使用.write()方法写入。 - 如果把字典写到文件里面的时候，dump()好用；但是如果不需要操作文件，或需要把内容存储到数据库何excel，则需要使用dumps()先把字典转换成字符串，再写入
6、json.loads()
将json格式的字符串转换为python的类型。
语法格式：json.loads(s, *, cls=None, object_hook=None, parse_float=None, parse_int=None, parse_constant=None, object_pairs_hook=None, **kw)
>>> import json
# Python字典
>>> person = "name": "小明", "age": 30, "tel": ["888888", "1351111111"], "isonly": True
>>> print(person)
'name': '小明', 'age': 30, 'tel': ['888888', '1351111111'], 'isonly': True
>>> type(person)
<class 'dict'
# Python字典转换为json字符串
>>> jsonStr = json.dumps(person)
>>> print(jsonStr )
"name": "\\u5c0f\\u660e", "age": 30, "tel": ["888888", "1351111111"], "isonly": true
>>> type(jsonStr)
<class 'str'>
# json字符串再转换为Python字典
>>> python_obj = json.loads(jsonStr)
>>> print(python_obj)
'name': '小明', 'age': 30, 'tel': ['888888', '1351111111'], 'isonly': True
>>> print(type(python_obj))
<class 'dict'>
# 打印字典的所有key
>>> print(python_obj.keys())
dict_keys(['name', 'age', 'tel', 'isonly'])
# 打印字典的所有values
>>> print(python_obj.values())
dict_values(['小明', 30, ['888888', '1351111111'], True])
文件操作：
import json
f = open('data.json', encoding='utf-8')
content = f.read() # 使用loads()方法需要先读文件
python_obj = json.loads(content)
print(python_obj)
输出结果：
7、json.load()
从json格式的文件中读取数据并转换为python的类型。
语法格式：json.load(fp, *, cls=None, object_hook=None, parse_float=None, parse_int=None, parse_constant=None, object_pairs_hook=None, **kw)
文件操作：
import json
python_obj = json.load(open('data.json','r'))
print(python_obj)
print(type(python_obj))
输出结果：
json.load() 和 json.loads() 区别：
-
loads() 传的是json字符串，而 load() 传的是文件对象
-
使用 loads() 时需要先读取文件在使用，而 load() 则不用
8、总结
不管是dump还是load，带s的都是和字符串相关的，不带s的都是和文件相关的
三、XML文件和JSON文件互转
记录工作中常用的一个小技巧
cmd控制台安装第三方模块：
pip install xmltodict
1、XML文件转为JSON文件
新建一个1.xml文件：
<note date="23/04/2022">
<to>tom</to>
<from>mary</from>
<msg>love</msg>
</note>
转换代码实现：
import json
import xmltodict
def xml_to_json(xml_str):
"""parse是的xml解析器，参数需要
:param xml_str: xml字符串
:return: json字符串
"""
xml_parse = xmltodict.parse(xml_str)
# json库dumps()是将dict转化成json格式,loads()是将json转化成dict格式。
# dumps()方法的ident=1,格式化json
json_str = json.dumps(xml_parse, indent=1)
return json_str
XML_PATH = './1.xml' # xml文件的路径
with open(XML_PATH, 'r') as f:
xmlfile = f.read()
with open(XML_PATH[:-3] + 'json', 'w') as newfile:
newfile.write(xml_to_json(xmlfile))
输出结果（生成json文件）：
2、JSON文件转换为XML文件
新建test.json文件：
"student":
"course":
"name": "math",
"score": "90"
,
"info":
"sex": "male",
"name": "name"
,
"stid": "10213"
转换代码实现：
import xmltodict
import json
def json_to_xml(python_dict):
"""xmltodict库的unparse()json转xml
:param python_dict: python的字典对象
:return: xml字符串
"""
xml_str = xmltodict.unparse(python_dict)
return xml_str
JSON_PATH = './test.json' # json文件的路径
with open(JSON_PATH, 'r') as f:
jsonfile = f.read()
python_dict = json.loads(jsonfile) # 将json字符串转换为python字典对象
with open(JSON_PATH[:-4] + 'xml', 'w') as newfile:
newfile.write(json_to_xml(python_dict))
输出结果（生成xml文件）：
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也有不想靠抽的小伙伴可以参考下面：
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100天精通Python（基础篇）——第29天：标准库sys
100天精通Python（基础篇）——第30天：标准库random
100天精通Python（数据分析篇）——第75天：Pandas数据预处理之数据标准化