如何在Python中优雅地处理JSON文件

引言

在本文中，我们将学习如何使用Python读取、解析和编写JSON文件。

我们将讨论如何最好地处理简单的JSON文件以及嵌套的JSON文件,当然我们也将讨论如何访问Json文件数据中的特定位置的值。

什么是JSON文件

需要注意的是，JSON格式通常是由key:<value> 结对组成,其中key是字符串形式,value是字符串、数字、布尔值、数组、对象或null。

将JSON文件读取为字典类型

首先我们需要导入 json库, 接着我们使用open函数来读取JSON文件,最后利用json.load()函数将JSON字符串转化为Python字典形式.

就这么简单,代码如下:

import jsonwith open('superheroes.json') as f:    superHeroSquad = json.load(f)    print(type(superHeroSquad))  # Output: dictprint(superHeroSquad.keys())

上述代码很简单很直观啦,唯一需要注意的是json库中有load()和loads()两个函数. 

• 函数load()作用为读取JSON文件生成Python对象

• 函数loads()作用为读取JSON 字符串流生成Python对象

我们可以将loads()函数中的字符s的含义理解成 load  for strings.

将JSON读取为Pandas类型

当然我们也可以使用Pandas库中的read_json函数来读取对应的JSON文件,

import pandas as pddf = pd.read_json('superheroes.json')

运行结果如下:

需要注意的是使用Pandas库不仅仅可以读取电脑本地磁盘上的JSON文件,也可以通过URL读取网络上存放的文件.

代码如下:

df1 = pd.read_json('https://mdn.github.io/learning-area/javascript/oojs/json/superheroes.json')

读取嵌套JSON

我们有时候遇到的JSON文件是嵌套的,这经常会让读取工作变得有些困难. 其实嵌套JSON和Python中的嵌套字典思想类似,即字典中嵌套字典.

我们观察上述例子中的member字段,其值也为字典类型,下图中我们使用缩进来展示嵌套结构。

设想一下，当我们将JSON文件加载到Pandas数据框架中时，members列如下所示。每行包含一个字典。

接下来，我们在members这一列上使用apply方法，将members这一列拆分为多个子列，代码如下：

df['members'].apply(pd.Series)

上述代码执行后，members列会被拆分为4个新列，如下所示：

06

访问特定位置的数据

在Python中我们可以通过Key的名字或者下标来访问JSON文件中任意位置的数据。

比如，假设我们想知道我们的第二个超级英雄的秘密身份。即在下图中，需要访问特定位置的数据在下图中以紫色突出显示。

为了得到这个值，我们可以直接使用以下语句：

superHeroSquad['members'][1]['secretIdentity']

细心的同学可能已经注意到，我在上面的JSON片段中突出显示了两个蓝色的值。希望感兴趣的同学们可以作为练习来尝试访问这些值。

07

导出JSON

让我们编辑一下我们最后一位超级英雄，将其secretIdentit从'Unknow'更改为'Will Smith',接着将这个字典导出为JSON文件。

这里我们将使用json.dump()函数将字典写入文件。

代码如下：

#update secret identity of Eternal FlamesuperHeroSquad['members'][2]['secretIdentity'] = 'Will Smith'with open('superheroes.json', 'w') as file:    json.dump(superHeroSquad, file)

上述代码运行后，我们打开文件superheroes.json，可以发现最后一名超级英雄的secretIdentity已经由Unknow变为了Will Smith.

08

格式化输出

我们有时候在终端直接打印json文件，通常会得到很不美观的输出，样例如下：

为了让其看起来更加美观，我们这里可以在函数json.dump中采用参数indent参数来控制输出格式，代码如下：

with open('superheroes.json', 'w') as file:    json.dump(superHeroSquad, file, indent = 4)

结果输出如下，是不是看上去更加美观啦。。。

总结

本文实现了利用Python实现了读取JSON的相关操作，主要包括读取JOSN文件读取为Python对象，访问JSON特定位置的值，格式化输出JSON对象等，并给出了完整代码示例。

您学废了吗？

关注公众号，后台回复 json 即可获取完整代码。