Python怎么用json解析字典

Python中如何使用json模块解析字典（及序列化）**

在Python编程中，JSON（JavaScript Object Notation）是一种轻量级的数据交换格式，因其易读易写而被广泛应用，Python内置了json模块，使得开发者能够轻松地在Python字典（dict）和JSON格式字符串之间进行转换，本文将详细介绍如何使用Python的json模块来解析JSON字符串为字典，以及如何将字典转换为JSON字符串（序列化）。

JSON与Python字典的对应关系

在学习之前,了解JSON数据类型与Python数据类型之间的对应关系非常重要：

解析JSON字符串为字典（json.loads()）

当我们有一个符合JSON格式的字符串，并希望将其转换为Python字典时，可以使用json.loads()方法（loads表示load from string）。

语法：

import json
python_dict = json.loads(json_string)

示例： 假设我们有一个JSON格式的用户信息字符串：

import json
json_str = '''
{
    "name": "张三",
    "age": 30,
    "is_student": false,
    "courses": ["Python", "JavaScript", "SQL"],
    "address": {
        "city": "北京",
        "district": "海淀区"
    }
}
'''
# 使用json.loads()将JSON字符串解析为Python字典
user_dict = json.loads(json_str)
# 现在user_dict就是一个Python字典，我们可以像操作普通字典一样操作它
print("用户姓名:", user_dict["name"])
print("用户年龄:", user_dict["age"])
print("是否为学生:", user_dict["is_student"])
print("课程列表:", user_dict["courses"])
print("所在城市:", user_dict["address"]["city"])
print("整个字典:", user_dict)

输出：

用户姓名: 张三
用户年龄: 30
是否为学生: False
课程列表: ['Python', 'JavaScript', 'SQL']
所在城市: 北京
整个字典: {'name': '张三', 'age': 30, 'is_student': False, 'courses': ['Python', 'JavaScript', 'SQL'], 'address': {'city': '北京', 'district': '海淀区'}}

注意事项：

1. json.loads()的输入参数必须是字符串类型，如果传入的是字节串（bytes），需要先解码为字符串，或者使用json.load()（见下文）。
2. JSON字符串中的键必须用双引号（）括起来，Python字典中的单引号（）在JSON中是不合法的。
3. 如果JSON字符串格式不正确（例如括号不匹配、键没有引号等），json.loads()会抛出json.JSONDecodeError异常。

从文件中加载JSON数据并解析为字典（json.load()）

如果我们需要从文件中读取JSON数据并将其解析为Python字典，可以使用json.load()方法（load表示从文件类对象加载）。

语法：

import json
with open('data.json', 'r', encoding='utf-8') as f:
    python_dict = json.load(f)

示例： 假设我们有一个名为data.json的文件,内容如下：

{
    "id": 101,
    "product": "笔记本电脑",
    "price": 5999.00,
    "in_stock": true
}

我们可以用以下Python代码读取并解析它：

import json
try:
    with open('data.json', 'r', encoding='utf-8') as f:
        product_dict = json.load(f)
    print("产品ID:", product_dict["id"])
    print("产品名称:", product_dict["product"])
    print("产品价格:", product_dict["price"])
    print("是否有货:", product_dict["in_stock"])
except FileNotFoundError:
    print("错误：文件未找到！")
except json.JSONDecodeError:
    print("错误：JSON文件格式不正确！")

输出：

产品ID: 101
产品名称: 笔记本电脑
产品价格: 5999.0
是否有货: True

字典转换为JSON字符串（json.dumps()）

当我们需要将Python字典转换为JSON字符串以便存储或传输时，可以使用json.dumps()方法（dumps表示dump to string）。

语法：

import json
json_string = json.dumps(python_dict, ensure_ascii=False, indent=4)

常用参数：

• ensure_ascii=False：默认情况下，json.dumps()会将所有非ASCII字符转义为\uXXXX形式，设置为False可以保留原始的中文字符等,使输出更易读。
• indent=4：指定缩进空格数，使输出的JSON字符串格式化，提高可读性，如果不设置,则输出为一行紧凑格式。

示例：

import json
user_info = {
    "name": "李四",
    "age": 25,
    "skills": ["Python", "Django", "PostgreSQL"],
    "contact": {
        "email": "lisi@example.com",
        "phone": "13800138000"
    }
}
# 转换为JSON字符串（紧凑格式）
json_str_compact = json.dumps(user_info)
print("紧凑格式JSON:")
print(json_str_compact)
# 转换为格式化的JSON字符串（保留中文，缩进4空格）
json_str_pretty = json.dumps(user_info, ensure_ascii=False, indent=4)
print("\n格式化JSON:")
print(json_str_pretty)

输出：

紧凑格式JSON:
{"name": "\u674e\u56db", "age": 25, "skills": ["Python", "Django", "PostgreSQL"], "contact": {"email": "lisi@example.com", "phone": "13800138000"}}
格式化JSON:
{
    "name": "李四",
    "age": 25,
    "skills": [
        "Python",
        "Django",
        "PostgreSQL"
    ],
    "contact": {
        "email": "lisi@example.com",
        "phone": "13800138000"
    }
}

将字典保存为JSON文件（json.dump()）

如果我们需要将Python字典直接写入到一个JSON文件中，可以使用json.dump()方法。

语法：

import json
with open('output.json', 'w', encoding='utf-8') as f:
    json.dump(python_dict, f, ensure_ascii=False, indent=4)

示例： 将上面的user_info字典保存到user_info.json文件中：

import json
user_info = {
    "name": "王五",
    "age": 28,
    "department": "研发部",
    "join_date": "2022-03-15"
}
try:
    with open('user_info.json', 'w', encoding='utf-8') as f:
        json.dump(user_info, f, ensure_ascii=False, indent=4)
    print("字典已成功保存到user_info.json文件。")
except Exception as e:
    print(f"保存文件时发生错误: {e}")

执行后，会生成一个user_info.json如下：

{
    "name": "王五",
    "age": 28,
    "department": "研发部",
    "join_date": "2022-03-15"
}

常见问题与解决

1. json.JSONDecodeError: Invalid control character at：

   • 原因：JSON字符串中包含了不允许的控制字符（如\n, \t等，除非它们被转义）。
   • 解决：在解析前，对字符串进行处理，移除或转义这些控制字符，可以使用json_str.replace('\n', '\\n')等方式（但需谨慎处理所有非法字符）。

2. TypeError: the JSON object must be str, bytes or bytearray, not 'dict'：

   • 原因：错误地使用json.loads()解析了一个已经是字典的对象，或者json.load()时传入的不是文件类对象。
   • 解决：确认传入json.loads()的是字符串，传入json.load()的是打开的文件对象。

3. 中文显示为Unicode转义序列（如\u674e\u56db）：

   • 原因：json.dumps()默认ensure_ascii=True。
   • 解决：在json.dumps()或json.dump()时设置ensure_ascii=False。

Python的`json