json模块详解

json模块是Python标准库中处理JSON数据的核心模块，提供在Python对象和JSON数据格式之间转换的功能。

目录

• 一、包结构
• 二、主要方法
  • 1. json.dumps()
  • 2. json.dump()
  • 3. json.loads()
  • 4. json.load()
• 三、不常用方法和属性
  • 1. JSONEncoder
  • 2. JSONDecoder
  • 3. JSONDecodeError
  • 4. 其他辅助模块
• 四、Python与JSON类型转换对照表

一、包结构

Lib/json/
    ├── __init__.py    # 主接口文件
    ├── decoder.py     # JSON解码实现
    ├── encoder.py     # JSON编码实现
    ├── scanner.py     # 词法分析器
    └── tool.py        # 命令行工具支持

二、主要方法

• json.dumps(): 将python对象编码成json字符串
• json.dump(): 将python对象编码成json字符串，并写入文件
• json.loads(): 将json字符串解码成python对象
• json.load(): 从文件中读取json字符串，并解码成python对象

1. json.dumps()

json.dumps(obj, *, skipkeys=False, ensure_ascii=True, check_circular=True, allow_nan=True, cls=None, indent=None, separators=None, default=None, sort_keys=False, **kw)

• 功能：将Python对象编码成JSON字符串。
• 常用参数：
  • obj：要序列化的Python对象。
  • skipkeys：为True时，字典的key如果不是基本类型（str、int、float、bool、None）会被跳过，默认False。
  • ensure_ascii：为True时，所有非ASCII字符会被转义，默认True。
  • indent：指定缩进格式，常用于美化输出，默认None。
  • separators：指定分隔符，默认(', ', ': ')。
  • sort_keys：为True时，字典按key排序，默认False。
• 示例：

import json
data = {'name': '张三', 'age': 18}
json_str = json.dumps(data, ensure_ascii=False, indent=2)
print(json_str)
# 输出：
# {
#   "name": "张三",
#   "age": 18
# }

2. json.dump()

json.dump(obj, fp, *, skipkeys=False, ensure_ascii=True, check_circular=True, allow_nan=True, cls=None, indent=None, separators=None, default=None, sort_keys=False, **kw)

• 功能：将Python对象编码成JSON格式并写入文件。
• 参数同dumps，新增：
  • fp：文件类对象（有write方法）。
• 示例：

with open('data.json', 'w', encoding='utf-8') as f:
    json.dump(data, f, ensure_ascii=False, indent=2)
# 文件data.json内容：
# {
#   "name": "张三",
#   "age": 18
# }

3. json.loads()

json.loads(s, *, cls=None, object_hook=None, parse_float=None, parse_int=None, parse_constant=None, object_pairs_hook=None, **kw)

• 功能：将JSON字符串解码为Python对象。
• 常用参数：
  • s：JSON格式字符串。
  • object_hook：自定义对象解码函数，用于将字典转换为自定义Python对象。
  • cls：自定义解码器类，必须是JSONDecoder的子类。
  • parse_float：解析JSON数字为浮点数时使用的函数，默认使用float()。
  • parse_int：解析JSON数字为整数时使用的函数，默认使用int()。
  • parse_constant：解析JSON特殊值(如-Infinity, Infinity, NaN)的函数。
  • object_pairs_hook：类似object_hook，但接收的是有序键值对列表而非字典。
• 示例：

json_str = '{"name": "张三", "age": 18}'
data = json.loads(json_str)
print(data)
# 输出：
# {'name': '张三', 'age': 18}

4. json.load()

json.load(fp, *, cls=None, object_hook=None, parse_float=None, parse_int=None, parse_constant=None, object_pairs_hook=None, **kw)

• 功能：从文件读取JSON数据并解码为Python对象。
• 参数同loads，新增：
  • fp：文件类对象。
• 示例：

with open('data.json', 'r', encoding='utf-8') as f:
    data = json.load(f)
print(data)
# 输出：
# {'name': '张三', 'age': 18}

三、不常用方法和属性

1. JSONEncoder

• 功能：自定义JSON编码器，继承并重写default方法可实现自定义对象序列化。
• 示例：

class MyEncoder(json.JSONEncoder):
    def default(self, obj):
        if isinstance(obj, complex):
            return {'real': obj.real, 'imag': obj.imag}
        return super().default(obj)
json_str = json.dumps(1+2j, cls=MyEncoder)
print(json_str)
# 输出：{"real": 1.0, "imag": 2.0}

2. JSONDecoder

• 功能：自定义JSON解码器。
• 用于扩展json.loads等解码行为，通常无需自定义。

3. JSONDecodeError

• 功能：解码失败时抛出的异常。
• 示例：

try:
    json.loads('错误json')
except json.JSONDecodeError as e:
    print('解码失败:', e)
# 输出：解码失败: Expecting value: line 1 column 1 (char 0)

4. 其他辅助模块

• decoder.py、encoder.py、scanner.py、tool.py：分别实现了解码、编码、扫描和工具函数，通常无需直接调用。

四、Python与JSON类型转换对照表

Python类型	JSON类型	说明
dict	object	字典
list, tuple	array	列表、元组
str	string	字符串
int, float	number	数字
True	true	布尔值true
False	false	布尔值false
None	null	空值

• 官方文档