python怎么转json字符串

Python中如何将数据转换为JSON字符串：全面指南

在Python开发中，JSON（JavaScript Object Notation）作为一种轻量级的数据交换格式，广泛应用于Web开发、API接口、配置文件等场景，将Python数据转换为JSON字符串是常见需求，Python内置的json模块为此提供了便捷的解决方案，本文将详细介绍Python中转换JSON字符串的方法、常见问题及高级用法,帮助您轻松这一技能。

基础转换：使用json.dumps()方法

Python的json模块提供了dumps()（dump string）函数，用于将Python对象转换为JSON格式的字符串，这是最核心、最常用的转换方法。

基本数据类型转换

Python的常见数据类型可以直接转换为JSON对应的格式：

• dict → JSON对象（）
• list/tuple → JSON数组（[]）
• str → JSON字符串（）
• int/float → JSON数字
• True/False → JSON的true/false
• None → JSON的null

示例代码：

import json
python_dict = {
    "name": "张三",
    "age": 25,
    "is_student": False,
    "courses": ["Python", "Java"],
    "info": None
}
json_str = json.dumps(python_dict)
print(json_str)

输出结果：

{"name": "张三", "age": 25, "is_student": false, "courses": ["Python", "Java"], "info": null}

格式化输出（美化JSON）

默认情况下，json.dumps()返回的JSON字符串是压缩后的（无多余空格），若需格式化输出（如缩进、换行），可通过indent参数实现：

json_str_formatted = json.dumps(python_dict, indent=4, ensure_ascii=False)
print(json_str_formatted)

输出结果（美化后）：

{
    "name": "张三",
    "age": 25,
    "is_student": false,
    "courses": [
        "Python",
        "Java"
    ],
    "info": null
}

• indent=4：指定缩进为4个空格,使JSON结构更清晰。
• ensure_ascii=False：默认情况下，json.dumps()会将非ASCII字符（如中文）转义为Unicode（如\u5f20\u4e09），设置ensure_ascii=False可保留原始字符。

处理复杂对象：自定义序列化

Python的json模块默认支持基本数据类型，但无法直接处理自定义类实例、日期时间等复杂对象，需通过default参数自定义序列化逻辑。

自定义类实例序列化

假设有一个Person类,需将其转换为JSON字符串：

import json
from datetime import datetime
class Person:
    def __init__(self, name, age, birth_date):
        self.name = name
        self.age = age
        self.birth_date = birth_date
# 自定义序列化函数
def serialize_person(obj):
    if isinstance(obj, Person):
        return {
            "name": obj.name,
            "age": obj.age,
            "birth_date": obj.birth_date.strftime("%Y-%m-%d")  # 日期转字符串
        }
    raise TypeError(f"Object of type {type(obj)} is not JSON serializable")
# 创建对象并序列化
person = Person("李四", 30, datetime(1993, 5, 15))
json_str = json.dumps(person, default=serialize_person, ensure_ascii=False)
print(json_str)

输出结果：

{"name": "李四", "age": 30, "birth_date": "1993-05-15"}

处理日期时间对象

Python的datetime、date等对象无法直接序列化,需转换为字符串：

from datetime import datetime, date
def serialize_datetime(obj):
    if isinstance(obj, (datetime, date)):
        return obj.isoformat()  # 标准格式输出
    raise TypeError(f"Object of type {type(obj)} is not JSON serializable")
data = {
    "current_time": datetime.now(),
    "birth_date": date(1990, 1, 1)
}
json_str = json.dumps(data, default=serialize_datetime, ensure_ascii=False)
print(json_str)

输出结果：

{"current_time": "2023-10-01 14:30:00.123456", "birth_date": "1990-01-01"}

常见问题与解决方案

TypeError: Object of type XXX is not JSON serializable

原因：尝试序列化的Python对象是json模块不支持的类型（如自定义类、datetime等）。
解决：通过default参数传入自定义序列化函数,或先将对象转换为基本类型。

中文显示为Unicode编码（如\u4e2d\u6587）

原因：json.dumps()默认启用ensure_ascii=True，会将非ASCII字符转义。
解决：设置ensure_ascii=False,保留原始字符：

json_str = json.dumps({"name": "中文"}, ensure_ascii=False)
print(json_str)  # 输出：{"name": "中文"}

序列化时忽略某些字段

若需排除对象中的某些字段（如密码、临时数据）,可在自定义序列化函数中过滤：

class User:
    def __init__(self, username, password, email):
        self.username = username
        self.password = password  # 不希望序列化密码
        self.email = email
def serialize_user(obj):
    if isinstance(obj, User):
        return {
            "username": obj.username,
            "email": obj.email
        }
    raise TypeError("Unsupported type")
user = User("admin", "123456", "admin@example.com")
json_str = json.dumps(user, default=serialize_user, ensure_ascii=False)
print(json_str)  # 输出：{"username": "admin", "email": "admin@example.com"}

高级用法：json.dump()与文件写入

若需将Python对象直接写入JSON文件（而非生成字符串），可使用json.dump()函数（注意没有s），它与json.dumps()的参数基本一致,只是目标从字符串变为文件对象。

示例代码：

import json
data = {
    "users": [
        {"name": "张三", "age": 25},
        {"name": "李四", "age": 30}
    ]
}
# 写入文件（自动处理编码和格式）
with open("data.json", "w", encoding="utf-8") as f:
    json.dump(data, f, indent=4, ensure_ascii=False)
print("数据已写入 data.json")

执行后，当前目录会生成data.json为格式化的JSON数据。

转换JSON字符串的关键步骤

1. 基本转换：使用json.dumps(data)将Python对象转为JSON字符串。
2. 格式化输出：通过indent参数控制缩进，ensure_ascii=False保留非ASCII字符。
3. 处理复杂对象：通过default参数自定义序列化逻辑，支持类实例、日期时间等。
4. 写入文件：使用json.dump(data, file_obj)直接将数据写入JSON文件。

这些方法，您就能灵活应对Python中各种JSON字符串转换需求，无论是简单的数据结构还是复杂的自定义对象,都能高效处理。