如何读和解析json数据

如何读和解析JSON数据：从基础到实践的全面指南

引言：为什么JSON如此重要？

在当今的软件开发中,JSON（JavaScript Object Notation）已成为数据交换的事实标准，无论是Web API的响应、配置文件、数据库存储，还是跨平台数据传输，JSON以其轻量、易读、结构化的特性，成为开发者的首选格式，JSON的读取与解析，不仅是前端开发的基本功，也是后端、数据分析、自动化测试等领域的必备技能，本文将从JSON的基础概念出发，逐步讲解如何在不同场景下读取和解析JSON数据，并附实用代码示例，助你从“入门”到“精通”。

JSON是什么？核心语法速览

在解析JSON之前,我们先快速回顾其核心语法——JSON本质上是“键值对”的集合，数据以“{}”包裹（对象），键值之间用“:”分隔，多个键值对用“,”分隔；数组以“[]”包裹，元素间用“,”分隔，值可以是：

• 基本类型：字符串（需用双引号包裹）、数字、布尔值（true/false）、null；
• 复合类型：对象（）、数组（[]）。

示例JSON数据：

{
  "name": "张三",
  "age": 25,
  "isStudent": false,
  "courses": [
    {"id": 1, "title": "数学", "credit": 4},
    {"id": 2, "title": "英语", "credit": 3}
  ],
  "address": null
}

如何读取JSON数据？从文件到API

解析JSON的前提是“读取”数据，而数据来源可能是本地文件、网络API或字符串变量，以下是常见场景的读取方法：

从本地文件读取JSON

开发中常需读取本地JSON配置文件（如config.json），不同语言有不同实现：

Python示例（使用json库）：

import json
# 读取JSON文件
with open("config.json", "r", encoding="utf-8") as f:
    json_data = json.load(f)  # 直接解析为Python字典/列表
print(json_data["name"])  # 输出: 张三

JavaScript（Node.js）示例：

const fs = require('fs');
// 读取JSON文件（需指定utf-8编码）
const jsonFile = fs.readFileSync('config.json', 'utf-8');
const jsonData = JSON.parse(jsonFile); // 解析为JS对象
console.log(jsonData.name); // 输出: 张三

Java示例（使用Gson库）：

import com.google.gson.Gson;
import java.io.FileReader;
public class ReadJson {
    public static void main(String[] args) {
        Gson gson = new Gson();
        try {
            // 读取JSON文件并解析为Java对象
            FileReader reader = new FileReader("config.json");
            // 假设定义了Person类，可直接映射（见后文“解析到对象”）
            System.out.println(gson.fromJson(reader, Object.class));
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

从网络API读取JSON

现代应用常通过HTTP请求获取JSON数据（如RESTful API响应），需结合HTTP客户端库：

Python（requests库示例）：

import requests
import json
# 发送GET请求获取JSON数据
response = requests.get("https://api.github.com/users/octocat")
response.raise_for_status()  # 检查请求是否成功
json_data = response.json()  # requests库自动解析JSON为Python字典
print(json_data["name"])  # 输出: Octocat
print(json_data["bio"])   # 输出: GitHub mascot and Octocat

JavaScript（浏览器Fetch API示例）：

// 使用fetch获取JSON数据（返回Promise）
fetch("https://api.github.com/users/octocat")
  .then(response => {
    if (!response.ok) throw new Error("请求失败");
    return response.json(); // 解析响应体为JS对象
  })
  .then(jsonData => {
    console.log(jsonData.name); // 输出: Octocat
  })
  .catch(error => console.error("Error:", error));

JavaScript（Node.js axios库示例）：

const axios = require('axios');
axios.get("https://api.github.com/users/octocat")
  .then(response => {
    console.log(response.data.name); // 输出: Octocat
  })
  .catch(error => console.error("Error:", error));

从字符串读取JSON

若JSON数据已以字符串形式存在（如用户输入、数据库字段），需通过“解析”将其转换为语言原生数据结构：

Python示例：

import json
json_str = '{"name": "李四", "age": 30}'
data = json.loads(json_str)  # 解析为字典
print(data["name"])  # 输出: 李四

JavaScript示例：

const jsonStr = '{"name": "李四", "age": 30}';
const data = JSON.parse(jsonStr); // 解析为对象
console.log(data.name); // 输出: 李四

如何解析JSON数据？从基础到进阶

“解析”是将JSON文本转换为语言原生数据结构（如Python的字典/列表、JS的对象/数组）的过程，核心是理解JSON与语言类型的映射关系，并根据需求处理嵌套和复杂数据。

基础解析：JSON与语言类型映射

不同语言对JSON类型的支持略有差异,但核心映射关系一致：

解析简单JSON：直接访问键/索引

对于扁平化JSON（无嵌套），可直接通过键（对象）或索引（数组）访问数据：

Python示例：

data = {
  "name": "张三",
  "age": 25,
  "courses": ["数学", "英语"]
}
print(data["name"])        # 输出: 张三
print(data["courses"][0])  # 输出: 数学

JavaScript示例：

const data = {
  name: "张三",
  age: 25,
  courses: ["数学", "英语"]
};
console.log(data.name);        // 输出: 张三
console.log(data.courses[0]);  // 输出: 数学

解析嵌套JSON：逐层访问

JSON的强大之处在于支持嵌套（对象中嵌套对象/数组），需逐层“剥洋葱”式访问：

示例嵌套JSON：

{
  "user": {
    "name": "王五",
    "contact": {
      "email": "wangwu@example.com",
      "phone": "13800138000"
    }
  },
  "orders": [
    {"id": "A001", "amount": 100},
    {"id": "A002", "amount": 200}
  ]
}

Python解析嵌套JSON：

import json
json_str = """
{
  "user": {
    "name": "王五",
    "contact": {
      "email": "wangwu@example.com",
      "phone": "13800138000"
    }
  },
  "orders": [
    {"id": "A001", "amount": 100},
    {"id": "A002", "amount": 200}
  ]
}
"""
data = json.loads(json_str)
# 逐层访问
user_name = data["user"]["name"]  # 第一层: user -> 第二层: name
user_email = data["user"]["contact"]["email"]  # 第三层: contact -> email
second_order_id = data["orders"][1]["id"]  # 数组第二元素的id
print(user_name)        # 输出: 王五
print(user_email)       # 输出: wangwu@example.com
print(second_order_id)  # 输出: A002

JavaScript解析嵌套JSON：