Python JSON模块基础教程

JSON（JavaScript Object Notation）是一种轻量级的数据交换格式，通常用于前后端数据的传输和存储。在Python中使用JSON模块对JSON数据进行解析和操作非常方便。本文将深入介绍Python JSON模块的基础知识，帮助读者更好地理解和使用JSON数据。

一、JSON模块简介

Python内置的JSON模块提供了JSON数据的解析和序列化功能，可以方便地将JSON字符串转换为Python对象以及将Python对象转换为JSON字符串。JSON模块提供了两个主要的函数：`json.dumps()`和`json.loads()`。

`json.dumps()`函数用于将Python对象转换为JSON字符串，而`json.loads()`函数则用于将JSON字符串转换为Python对象。该模块还提供了一些其他的函数，例如`json.dump()`和`json.load()`，这些函数与前两个函数类似，但是可以直接读写JSON文件。

二、JSON字符串转Python对象

1、简单JSON字符串

对于简单的JSON字符串，可以使用`json.loads()`函数将其转换为Python对象。例如：

import json

# 将JSON字符串转换为Python对象
json_str = '{"name": "Alice", "age": 20}'
python_obj = json.loads(json_str)
print(python_obj)

执行上述代码，输出结果为：

{'name': 'Alice', 'age': 20}

可以看到，`json.loads()`函数将JSON字符串转换为Python字典对象。

2、复杂JSON字符串

对于复杂的JSON字符串，可以使用`json.loads()`函数将其转换为Python对象。例如：

import json

# 将JSON字符串转换为Python对象
json_str = '{"name": "Alice", "age": 20, "courses": [{"name": "Math", "score": 90}, {"name": "English", "score": 80}]}'
python_obj = json.loads(json_str)
print(python_obj)

执行上述代码，输出结果为：

{'name': 'Alice', 'age': 20, 'courses': [{'name': 'Math', 'score': 90}, {'name': 'English', 'score': 80}]}

可以看到，`json.loads()`函数将JSON字符串转换为Python嵌套字典和列表的组合对象。

三、Python对象转JSON字符串

1、简单Python对象

对于简单的Python对象，可以使用`json.dumps()`函数将其转换为JSON字符串。例如：

import json

# 将Python对象转换为JSON字符串
python_obj = {'name': 'Alice', 'age': 20}
json_str = json.dumps(python_obj)
print(json_str)

执行上述代码，输出结果为：

{"name": "Alice", "age": 20}

可以看到，`json.dumps()`函数将Python字典对象转换为JSON字符串。

2、复杂Python对象

对于复杂的Python对象，可以使用`json.dumps()`函数将其转换为JSON字符串。例如：

import json

# 将Python对象转换为JSON字符串
python_obj = {'name': 'Alice', 'age': 20, 'courses': [{'name': 'Math', 'score': 90}, {'name': 'English', 'score': 80}]}
json_str = json.dumps(python_obj, indent=4)
print(json_str)

执行上述代码，输出结果为：

{
    "name": "Alice",
    "age": 20,
    "courses": [
        {
            "name": "Math",
            "score": 90
        },
        {
            "name": "English",
            "score": 80
        }
    ]
}

可以看到，`json.dumps()`函数将Python嵌套字典和列表的组合对象转换为JSON字符串，并且使用`indent`参数指定了输出的缩进格式。

四、JSON文件读写

除了将Python对象转换为JSON字符串和将JSON字符串转换为Python对象之外，JSON模块还提供了直接读写JSON文件的函数，包括`json.dump()`和`json.load()`函数。

1、写入JSON文件

使用`json.dump()`函数将Python对象写入JSON文件。例如，将Python对象写入名为`data.json`的JSON文件中：

import json

# 将Python对象写入JSON文件
python_obj = {'name': 'Alice', 'age': 20}
with open('data.json', 'w') as f:
    json.dump(python_obj, f)

执行上述代码后，会在当前目录下生成名为`data.json`的文件，其中内容为：

{"name": "Alice", "age": 20}

2、读取JSON文件

使用`json.load()`函数从JSON文件中读取Python对象。例如，从名为`data.json`的JSON文件中读取Python对象：

import json

# 从JSON文件中读取Python对象
with open('data.json', 'r') as f:
    python_obj = json.load(f)
    print(python_obj)

执行上述代码，输出结果为：

{'name': 'Alice', 'age': 20}

五、总结

本文主要介绍了Python JSON模块的基础知识，包括JSON字符串转Python对象、Python对象转JSON字符串以及JSON文件读写等内容。通过对JSON模块的学习，可以方便地解析和操作JSON数据，为Python开发中前后端数据的交互提供了便利。