JSON（JavaScript 对象表示法）是一种流行的数据存储和交换格式。由于其轻量且易于阅读，因此常用于 Web 应用程序、API 和数据库。JSON 以键值对的形式构造数据，因此易于在不同平台上使用。

在 Python 中，处理 JSON 文件非常容易，因为 Python 有内置库，例如 json，它可以轻松读取、解析和处理 JSON 数据。无论您是处理本地文件还是从 Web 服务获取数据，Python 都有工具可以很好地处理 JSON 数据。

本 Python JSON 文件解析教程将介绍如何在 Python 中读取 JSON 文件、加载和解析 JSON 数据以及如何使用其结构。您还将学习如何修改和写入 JSON 数据。让我们开始吧！

以下是关于如何在 Python 中读取 JSON 文件的简单教程：

目录

  1. 什么是 JSON 文件？
  2. 在 Python 中加载 JSON 数据
  • 运用 json.load() 从文件读取 JSON
  • 使用以下方法从字符串读取 JSON json.loads()
  1. Python 中 JSON 的常见操作
  • 访问嵌套数据
  • 修改 JSON 数据
  • 使用以下方法将 JSON 数据写入文件 json.dump()
  1. 读取 JSON 文件时的错误处理
  2. 总结
  3. 常见问题解答 (FAQs)

什么是 JSON 文件？

JSON 文件（JavaScript 对象表示法文件）是一种用于存储和交换数据的文本文件。它使用键值对以结构化且可读的方式存储数据，其中每个键都与一个值相关联。这使得人类和机器可以轻松读取和写入数据。JSON 用于 Web 应用程序、API 和配置，因为它轻量且易于使用。

以下是一个简单 JSON 文件的示例：

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{
  “名称”: “简·史密斯”,
  “年龄”: 28,
  “是开发者”: true,
  “语言”: [“Python”, “JavaScript”, “SQL”]
}

在此示例中，文件包含有关名为“Jane Smith”的人的信息，她今年 28 岁，是一名开发人员。 languages key 保存着她所知道的编程语言的数组。

你可以使用 Python 直接读取、写入和保存 JSON 文件。让我们看看如何操作。如果你正在开发数据密集型应用程序或构建 API，那么 聘请后端开发人员 了解如何有效地管理 JSON。

如何从 Python 加载 JSON 数据

加载 JSON 在 Python 中，这得益于内置的 json 模块。无论 JSON 是文件还是字符串，Python 都有相应的方法加载和解析它。本节我们将介绍两种加载 JSON 的方法：从文件加载和从字符串加载。

运用 json.load() 从文件读取 JSON

在 Python 中处理 JSON 文件时，你可以使用 json.load() 直接从文件加载数据。此方法读取文件并将其解析为 Python 对象（通常是字典）。

以下是如何读取 JSON 文件的示例：

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进口 JSON

# 打开 JSON 文件并加载其内容
- open(‘数据.json’, 'r') as 文件：
    数据 = json.load（文件）

# 打印解析后的数据
打印（数据）

在此代码中，我们使用 open() 以读取模式打开文件的函数（‘r’），然后将文件对象传递给 json.load() 读取 JSON 并将其解析为 Python 字典。然后，您可以使用键访问数据。

例如，如果你的 data.json 文件包含以下内容：

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{
  “名称”: 爱丽丝,
  “年龄”: 25,
  “是否就业”: true
}

输出将是：

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{“名称”: “爱丽丝”, '年龄': 25, ‘已就业’: 真}

使用以下方法从字符串读取 JSON json.loads()

如果 JSON 是字符串，则可以使用 json.loads() 对其进行解析。这在处理从 API 或其他外部源检索的 JSON 数据时非常有用。

下面是一个例子：

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进口 JSON

JSON 字符串

json_string = '{“product”：“笔记本电脑”，“price”：999，“inStock”：true}'

# 将字符串解析为 Python 字典

数据 = json.loads(json_string)

# 打印解析后的数据

打印（数据）

在这个例子中， json.loads() 获取 JSON 字符串并将其转换为 Python 字典。然后，您可以像访问文件一样访问数据。

例如，输出将是：

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{'产品': '笔记本电脑', '价格': 999, '有存货': 真}

接下来我们将介绍在 Python 中对 JSON 执行的常见操作。

Python 中 JSON 的常见操作

将 JSON 数据加载到 Python 后，您可以用它做各种事情，例如访问嵌套数据、修改数据以及将更改保存回文件。让我们通过简单示例逐一介绍这些内容。

访问嵌套数据

JSON 数据通常具有嵌套结构，例如字典中的字典或列表中的列表。使用键值访问或列表索引可以轻松在 Python 中访问这些嵌套数据。

例如：:

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# 示例 JSON 数据
json_数据= '''
{
    “名称”：“爱丽丝”，
    “年龄”：25，
    “地址”： {
        “城市”：“纽约”，
        “邮政编码”：“10001”
    },
    “技能”：[“Python”，“机器学习”]
}
'''

# 解析 JSON 数据
数据 = json.loads（json_data）

# 访问嵌套数据
城市 = 数据['地址']['城市']
技能 = 数据[‘技能’][0]

打印(f"城市： {城市}")
打印(f”第一技能： {技能}")

这里：

  • 我们首先使用以下方法加载 JSON 字符串 json.loads().
  • 我们访问嵌套数据，例如 city 里面的 address 字典和第一项技能 skills 名单。

修改 JSON 数据

加载 JSON 数据后，您可以轻松地在 Python 中修改它。修改可以包括更新值、添加新数据或删除现有键。

例如：:

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进口 JSON

# 示例 JSON 数据
json_数据= '''
{
    “名称”：“爱丽丝”，
    “年龄”：25，
    “地址”： {
        “城市”：“纽约”，
        “邮政编码”：“10001”
    }
}
'''

# 解析 JSON 数据
数据 = json.loads（json_data）

# 修改年龄并添加新技能
数据['年龄'] = 26
数据[‘技能’] = [“Python”, 《数据科学》]

#打印修改后的数据
打印（json.dumps（数据，缩进=4))

在这个例子中：

  • 我们修改 age 值从 25 到 26。
  • 我们添加一个新键 skills 带有一个值数组。
  • - json.dumps() 函数用于以可读的缩进格式打印修改后的JSON数据。

使用以下方法将 JSON 数据写入文件 json.dump()

修改 JSON 数据后，您可能希望将其保存回文件。json.dump() 函数可帮助您将数据以 JSON 格式写回文件。

例如：:

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进口 JSON

# 写入文件的示例数据
数据 = {
    “名称”: 爱丽丝,
    “年龄”: 26,
    “地址”{
        “市”: “纽约”,
        “邮政编码”: “10001”
    },
    “技能”[“Python”, 《数据科学》]
}

# 将 JSON 数据写入文件
- open('修改后的数据.json', 'w') as 文件：
    json.dump（数据，文件，缩进=4)

打印(“JSON 数据已成功写入文件。”)

在这个例子中：

  • 我们修改和组织 Python 字典中的数据。
  • - json.dump() 方法将数据写入名为 modified_data.json.
  • - indent=4 参数通过添加缩进使 JSON 文件更易读。

学习这些常见操作（访问嵌套数据、修改数据以及将其保存到文件）对于在 Python 中处理 JSON 文件非常重要。它们允许您在许多用例中操作和组织数据。

接下来，我们将介绍读取 JSON 文件时的错误处理，以免您的程序崩溃。

读取 JSON 文件时的错误处理

在 Python 中处理 JSON 数据时，您需要处理读取或解析 JSON 文件时可能发生的错误。错误可能由于多种原因而发生，例如无效的 JSON 语法、不正确的文件路径或文件编码问题。正确的错误处理将确保您的 Python 脚本顺利运行并能从意外错误中恢复。

让我们探讨一些常见的错误以及如何在 Python 中有效地处理它们。

处理找不到文件错误

如果指定的 JSON 文件不存在或文件路径不正确，Python 会引发 FileNotFoundError。 您可以使用 try-except 块来捕获此错误并显示用户友好的消息。

例如：:

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进口 JSON

尝试:
    # 尝试打开不存在的文件
    - open(‘数据.json’, 'r') as 文件：
        数据 = json.load（文件）
除 文件未找到错误：
    打印(“错误：未找到文件。请检查文件路径。”)

在这段代码中：

  • 我们尝试阅读 data.json 文件中。
  • 如果文件不存在， FileNotFoundError 被捕获，并打印一条有意义的错误消息。

处理无效的 JSON 语法

如果 JSON 文件包含无效语法（例如缺少逗号、括号或方括号），Python 会引发 json.JSONDecodeError。您可以使用 try-except 阻止以防止程序崩溃。

例如：:

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进口 JSON

无效的json= '''
{
    “名称”：“爱丽丝”，
    “年龄”：25，
    “地址”： {
        “城市”：“纽约”
    } # 缺少右括号
'''

尝试:
    # 尝试解析无效的 JSON
    数据 = json.loads（invalid_json）
除 json.JSONDecodeError as e:
    打印(f“错误：JSON 格式无效。 {e}")

这里：

  • - invalid_json 字符串缺少右括号。
  • - json.JSONDecodeError 被捕获，并打印指定问题的错误消息。

处理错误的文件编码

有时，JSON 文件可能以不同于 UTF-8 的编码保存，这可能会导致读取文件时出现解码错误。Python 的 UnicodeDecodeError 处理这种情况，您可以在打开文件时指定正确的编码以避免出现问题。

例如：:

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进口 JSON

尝试:
    # 使用特定编码打开文件
    - open(‘数据.json’, 'r', 编码='utf-8') as 文件：
        数据 = json.load（文件）
除 UnicodeDecode错误：
    打印(“错误：无法解码文件。请检查文件的编码。”)

在这段代码中：

  • 我们指定 encoding='utf-8' 读取文件时。
  • 如果文件编码有问题， UnicodeDecodeError 被捕获并显示适当的错误消息。

常规异常处理

您还可以使用通用 except 块来捕获读取或使用 JSON 文件时可能发生的任何其他意外错误。

例如：:

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进口 JSON

尝试:
    # 尝试读取 JSON 文件
    - open(‘数据.json’, 'r') as 文件：
        数据 = json.load（文件）
除 特殊课程 as e:
    打印(f“发生意外错误： {e}")

这段代码：

  • 使用通用 Exception 捕获任何不属于特定类别的错误。
  • 打印错误消息以帮助识别问题。

错误处理是处理 JSON 文件的一个重要部分，因为它可以帮助您管理诸如文件丢失、格式不正确和编码问题等问题。通过尽早发现这些错误，您可以确保您的 Python 脚本运行得更顺畅，并且更易于调试。

总结

在 Python 中读取和使用 JSON 文件是开发人员的一项关键技能，尤其是在处理 API、Web 应用程序或数据存储时。Python 的内置 json 模块可以轻松处理 JSON 数据，无论您是从文件读取、解析字符串还是修改数据。

通过学习如何在 Python 中加载、操作和编写 JSON 数据，你可以高效地 管理结构化数据 在您的项目中。 JSON 的灵活性和可读性使其成为当今使用最广泛的格式之一，并且借助 Python 的工具，您可以轻松地将其集成到任何应用程序中。

借助本博客中讨论的技术，无论数据结构的复杂性如何，您都应该能够很好地处理 Python 项目中的 JSON 数据。有关更多此类教程，请关注我们的 新闻。如果您有任何问题或反馈，我们的 支持团队 在这里帮助你。

常见问题解答 (FAQs)

问：有什么区别 json.load() 和 json.loads() 在 Python 中？

json.load() 用于从文件中读取和解析 JSON 数据，而 json.loads() 用于从字符串解析 JSON 数据。 s in json.loads() 代表“字符串”，因此当 JSON 数据是字符串而不是文件时它很有用。

如何将 JSON 字符串转换为 Python 对象？

您可以使用以下方式将 JSON 字符串转换为 Python 对象 json.loads()。该函数解析JSON字符串并返回一个Python字典或列表。

计费示例：

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进口 JSON

json_string = ‘{“name”：“John”，“age”：30}’
数据 = json.loads(json_string)
打印（数据）

问：如何在 Python 中将 JSON 数据写入文件？

要将 JSON 数据写入文件，请使用 json.dump(). 以写入模式打开文件，然后将 Python 对象和文件传递给 json.dump() 将 JSON 数据存储在文件中。

计费示例：

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进口 JSON

数据 = {“名称”: “约翰”, “年龄”: 30}

- open(‘数据.json’, 'w') as 文件：
    json.dump（数据，文件）

问：在 Python 中使用 JSON 时如何处理错误？

使用 JSON 时常见的错误包括 JSON 格式无效或文件路径不正确。要处理这些问题，您可以使用 Python 的 try-except 块来捕获异常，例如 json.JSONDecodeError or FileNotFoundError.

计费示例：

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进口 JSON

尝试:
    - open(‘数据.json’, 'r') as 文件：
        数据 = json.load（文件）
除 文件未找到错误：
    打印(“未找到文件！”)
除 json.JSONDecode错误：
    打印(“JSON 格式无效！”)