json文件怎么用python打开

Python轻松打开JSON文件：从入门到实用技巧

在Python开发中，JSON（JavaScript Object Notation）作为一种轻量级的数据交换格式，因其易读性和与语言的高兼容性，被广泛应用于配置文件、API数据传输、数据存储等场景，如何用Python打开和操作JSON文件，是每个Python开发者的必备技能，本文将从基础到进阶，详细介绍Python中处理JSON文件的方法，包括读取、写入、异常处理及实用技巧。

JSON文件与Python的天然契合性

JSON文件的本质是一个文本文件，其结构类似于Python中的字典（dict）和列表（list）的嵌套组合，一个JSON文件可能包含这样的数据：

{
  "name": "张三",
  "age": 25,
  "hobbies": ["阅读", "编程"],
  "address": {
    "city": "北京",
    "district": "海淀区"
  }
}

这种结构与Python的dict和list高度相似，使得Python内置的json模块能轻松实现JSON文件与Python对象之间的转换。

用Python读取JSON文件：核心方法详解

Python内置的json模块提供了load()和loads()两个核心函数用于读取JSON数据，前者用于从文件对象读取,后者用于从字符串解析。

基础操作：用json.load()读取JSON文件

假设有一个名为data.json的文件，内容如上例所示，读取它的步骤如下：

（1）打开文件并读取JSON数据

import json
# 打开JSON文件（推荐使用with语句，自动管理文件资源）
with open('data.json', 'r', encoding='utf-8') as file:
    data = json.load(file)  # 将JSON文件内容转换为Python对象
# 打印读取的数据
print(data)
# 输出：{'name': '张三', 'age': 25, 'hobbies': ['阅读', '编程'], 'address': {'city': '北京', 'district': '海淀区'}}

关键点说明：

• open()函数的'r'表示以只读模式打开文件，encoding='utf-8'确保正确处理中文等非ASCII字符。
• with语句会在代码块执行完毕后自动关闭文件,避免资源泄漏。
• json.load()的返回值是一个Python对象：JSON的object转为Python的dict，JSON的array转为Python的list，JSON的string转为str，number转为int或float，true/false转为True/False，null转为None。

从字符串读取JSON：json.loads()的应用

如果JSON数据以字符串形式存在（例如从API响应或用户输入获取），可以用json.loads()解析：

import json
json_str = '{"name": "李四", "age": 30, "is_student": false}'
data = json.loads(json_str)  # 将JSON字符串转为Python对象
print(data["name"])  # 输出：李四
print(data["is_student"])  # 输出：False

处理复杂JSON文件：嵌套结构与遍历

当JSON文件包含多层嵌套时，可以通过Python的字典和列表遍历方式访问数据，读取data.json中的嵌套地址信息：

import json
with open('data.json', 'r', encoding='utf-8') as file:
    data = json.load(file)
# 访问嵌套数据
print(data["address"]["city"])  # 输出：北京
print(data["hobbies"][0])  # 输出：阅读
# 遍历列表类型的hobbies
for hobby in data["hobbies"]:
    print(f"爱好：{hobby}")

用Python写入JSON文件：保存数据的逆操作

除了读取，Python还经常需要将数据保存为JSON文件，此时可以使用json.dump()（写入文件对象）和dumps()（转为字符串）。

基础操作：用json.dump()写入JSON文件

假设要将一个Python字典保存为JSON文件：

import json
data_to_save = {
    "name": "王五",
    "age": 28,
    "skills": ["Python", "数据分析"],
    "info": None
}
# 写入JSON文件（with语句自动管理文件）
with open('output.json', 'w', encoding='utf-8') as file:
    json.dump(data_to_save, file, ensure_ascii=False, indent=4)
# 检查生成的output.json文件会格式化为易读的缩进形式，且中文正常显示

关键点说明：

• json.dump()的第一个参数是Python对象（如dict、list）,第二个参数是文件对象。
• ensure_ascii=False：确保非ASCII字符（如中文）原样输出，而不是转为Unicode转义序列（如\u4e2d\u6587）。
• indent=4：指定缩进为4个空格，使JSON文件格式化，提升可读性；若省略，JSON会以紧凑形式存储（无换行和缩进）。

将Python对象转为JSON字符串：json.dumps()

如果需要将JSON数据作为字符串使用（例如写入数据库或通过网络传输），可以用json.dumps()：

import json
data = {"status": "success", "code": 200, "message": "操作成功"}
json_str = json.dumps(data, ensure_ascii=False, indent=2)
print(json_str)
# 输出：
# {
#   "status": "success",
#   "code": 200,
#   "message": "操作成功"
# }

异常处理：让JSON操作更健壮

在处理JSON文件时，可能会遇到文件不存在、格式错误等问题,此时需要通过异常处理确保程序稳定运行。

文件不存在：FileNotFoundError

import json
try:
    with open('nonexistent.json', 'r', encoding='utf-8') as file:
        data = json.load(file)
except FileNotFoundError:
    print("错误：文件不存在，请检查路径！")

JSON格式错误：json.JSONDecodeError

当JSON文件内容不符合语法规范（如缺少引号、逗号）时，json.load()会抛出JSONDecodeError：

import json
# 假设invalid.json内容为：{"name": "赵六", "age": 40, "hobbies": ["跑步" "游泳"]}  # 缺少逗号
try:
    with open('invalid.json', 'r', encoding='utf-8') as file:
        data = json.load(file)
except json.JSONDecodeError as e:
    print(f"JSON格式错误：{e}")

综合异常处理模板

实际开发中，建议结合多种异常处理，提升代码健壮性：

import json
def load_json_file(file_path):
    try:
        with open(file_path, 'r', encoding='utf-8') as file:
            return json.load(file)
    except FileNotFoundError:
        print(f"错误：文件 '{file_path}' 不存在")
        return None
    except json.JSONDecodeError:
        print(f"错误：文件 '{file_path}' 不是有效的JSON格式")
        return None
    except Exception as e:
        print(f"未知错误：{e}")
        return None
# 使用示例
data = load_json_file('data.json')
if data:
    print("数据加载成功：", data)

实用技巧：提升JSON操作效率

处理大文件：逐行读取或分块解析

对于大型JSON文件（如日志文件、数据库导出），直接用json.load()可能导致内存不足，此时可采用以下方法：

（1）逐行读取（适用于每行是一个JSON对象，如JSON Lines格式）

import json
# 假设large.json每行是一个独立的JSON对象
with open('large.json', 'r', encoding='utf-8') as file:
    for line in file:
        data = json.loads(line.strip())  # 去除换行符并解析
        print(data["name"])  # 处理每行数据

（2）使用ijson库流式解析（适用于超大嵌套JSON）

安装ijson：pip install ijson

import ijson
# 流式解析大型JSON文件，避免一次性加载到内存
with open('large_nested.json', 'rb') as file:  # 注意：ijson需要二进制模式
    for item in ijson.items(file, 'item'):  # 假设顶层是"item"数组
        print(item)  # 逐项处理

自定义JSON序列化：处理特殊类型

Python的json模块默认不支持