如何在 Python 中将字符串转换为 JSON

JSON 代表 JavaScript 对象表示法。虽然其名称表明它与 JavaScript 编程语言相关，但 JSON 格式与语言无关，并且经常用于许多不同的编程语言。

什么是 JSON 文件？

JSON 文件通常用于在计算机之间传输数据。例如，当从 API 下载文件时，您经常需要处理 JSON 文件。这里有一篇很棒的文章，解释了如何 使用 Python 从 API 下载文件 .

以下是 JSON 文件的示例：

{
	"employee": [
		{
			"FirstName": "John",
			"LastName": "Doe",
			"Age": "29",
			"Profession": "Engineer"

		},
		{
			"FirstName": "Jane",
			"LastName": "Doe",
			"Age": "27",
			"Profession": "Doctor"
		}
	]
}

以 JSON 格式存储数据的文件称为 JSON 文件。这些文件基于文本，易于阅读且易于处理 - 所有这些都使它们非常受欢迎。

在本文中，我们将学习如何在 Python 中将字符串转换为 JSON 以及如何从 Python 对象创建 JSON 文件。

使用 Python 处理 JSON 文件

Python 有一个内置库， json 它提供了处理 JSON 文件的简单而有效的方法。让我们看一些示例，演示如何 字符串转换为 JSON 以及反之亦然。

从 JSON 到 Python 对象：反序列化

以下是 JSON 字符串：

>>> example = '{"FirstName":"John", "LastName":"Doe","Age":29, "Profession":"Engineer"}'

我们可以使用 loads() 的方法 json 将此字符串转换为 Python 对象：

>>> import json
>>> myobject = json.loads(example)

我们刚刚将 JSON 编码的数据转换为 Python 对象。此过程称为反序列化。生成的 Python 对象是字典。Python 字典由键值对组成，我们可以使用键轻松访问其项目。例如，如果我们想访问 FirstName 中的 myobject ，我们写：

>>> myobject["FirstName"]

'John'

如果我们有一个 JSON 文件并想将其转换为 Python 对象，则可以使用该 load() 方法。快速浏览一下文章开头的“员工”JSON 文件。以下代码块读取此文件并将其保存到 Python 字典中。

>>> with open("employee.json", "r") as read_file:
...     employee = json.load(read_file)
...
>>> print(employee)

{'employee': [{'FirstName': 'John', 'LastName': 'Doe', 'Age': '29', 'Profession': 'Engineer'}, {'FirstName': 'Jane', 'LastName': 'Doe', 'Age': '27', 'Profession': 'Doctor'}]}

现在 employee 是一个 Python 字典对象。

强调 json 库的 load( ) 和 loads() 方法之间的区别非常重要。load 方法用于从 JSON 文件创建 Python 对象 ，而 loads() 方法将 JSON 字符串转换为 Python 对象。

从 Python 对象到 JSON 字符串：序列化

就像我们可以从 JSON 文件创建 Python 对象一样，我们可以将 Python 对象转换为 JSON 字符串或文件。这个过程称为序列化。

该 dumps() 方法将 Python 字典转换为 JSON 字符串。在反序列化部分，我们创建了一个名为的字典 myobject 。它可以转换回 JSON 字符串，如下所示：

>>> json.dumps(myobject)
'{"FirstName": "John", "LastName": "Doe", "Age": 29, "Profession": "Engineer"}'

输出是一个字符串（注意大括号周围的单引号），因此我们无法像使用字典那样访问特定的键值对。

这个非常简单的字符串并不难读。但是，JSON 字符串可能更长，并且有嵌套部分。对于这种情况，该 dumps() 方法提供了一种更易读的打印方式。我们可以通过设置可选的 indent 参数来漂亮地打印此字符串：

>>> print(json.dumps(myobject, indent=3))

{
   "FirstName": "John",
   "LastName": "Doe",
   "Age": 29,
   "Profession": "Engineer"
}

该 dumps() 方法还有一个按键排序的参数：

>>> print(json.dumps(myobject, indent=3, sort_keys=True))

{
   "Age": 29,
   "FirstName": "John",
   "LastName": "Doe",
   "Profession": "Engineer"
}

JSON 文件通常用于序列化（pickling），例如当您想在应用程序运行之间保留一些数据时。您可以 在这篇文章中了解有关对象序列化的更多信息 .

使用 dump() 创建 JSON 文件

该 dumps() 方法将 Python 对象转换为 JSON 格式的字符串。我们还可以从存储在 Python 字典中的数据创建 JSON 文件。执行此任务的方法是 dump() .

让我们使用 dump() 创建 JSON 文件的方法。我们将使用上一节中创建的员工字典：

with open("new_employee.json", "w") as write_file:
    json.dump(employee, write_file, indent=4)

在当前工作目录中 new_employee.json 创建一个名为的文件 dump() 方法序列化 Python 字典。

该 dump() 方法接受两个位置参数。第一个是存储要序列化的数据的对象（此处为 Python 字典）。第二个是写入序列化数据的文件。该 indent 参数是可选的。

在命令行中打印

该库的方法 tool() 允许 json 在命令行中漂亮地打印 JSON 文件。让 new_employee.json 我们在上一节中创建的文件上尝试一下。

第一步是打开命令行界面。然后我们需要将目录更改为文件 new_employee.json 保存的位置。

以下命令将以清晰的格式打印 JSON 文件：

python -m json.tool new_employee.json

下图显示了它在 Windows 命令提示符中的样子。

了解有关 JSON 和 Python 的更多信息

我们已经介绍了如何在 Python 中读取和写入 JSON 文件。内置的 json 库使这两项操作变得容易。Python 的优势之一是丰富的内置和第三方库选择，可简化大多数任务。

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