（20）100天python从入门到拿捏《JSON 数据解析》

JSON 数据解析

一、JSON 数据解析

1.1 什么是 JSON？

JSON（JavaScript Object Notation） 是一种轻量级数据交换格式，常用于 Web 数据传输和配置文件。
它的结构与 Python 字典很相似。JSON 是一种用来表示和传输数据的文本格式。它以键-值对（key-value） 的方式来组织数据，非常类似于 Python 的字典（dict）或 JavaScript 的对象（object）

1.2 JSON 的基本语法格式

JSON 是纯文本，一般的结构如下：

{
  "name": "Alice",
  "age": 25,
  "is_student": false,
  "skills": ["Python", "C", "STM32"],
  "address": {
    "city": "Shanghai",
    "zip": "200000"
  }
}

1.3 JSON 的语法规则

1. 数据以 键值对 形式出现（"key": value）
2. 键key必须用 双引号
3. 值value可以是：
   • 字符串（"text")
   • 数字（123）
   • 布尔值（true/false）
   • 数组（[1, 2, 3]）
   • 对象（{...}）
   • null
4. 不能有注释（这点与 Python 不同）
5. 最外层可以是对象 {} 或数组 []

1.4 为什么要用 JSON？

因为它具有以下几个优点 ：

跨语言通用

JSON 是纯文本格式，不依赖任何编程语言。
无论是 Python、C++、Java、JavaScript、Go，都能轻松解析和生成 JSON。

这让不同系统之间的数据交换变得非常方便。

结构清晰、可读性强

JSON 数据简洁明了，人和机器都容易理解与编辑。
相比 XML，以前常用的数据格式，JSON 更短、更易解析。

易于解析与序列化

大多数语言都有内置的 JSON 库，比如 Python 的 json 模块

import json

# Python 对象转 JSON 字符串
data = {"name": "Alice", "age": 25}
json_str = json.dumps(data)
print(json_str)
# 输出：{"name": "Alice", "age": 25}

# JSON 字符串转 Python 对象
data2 = json.loads(json_str)
print(data2["name"])
# 输出：Alice

常用于前后端数据交互

例如：

• Web 页面（前端）与服务器（后端）之间的数据传输
• 移动 APP 与服务器接口
• 配置文件（如 config.json）
• 存储用户数据（如 users.json）
• API 数据返回（RESTful 接口）

二、对比其他格式

简单说：**JSON 是一种轻量、通用、易读的数据交换格式，用于在不同系统之间传递结构化数据。

三、Python 中的 json 模块

Python 内置 json 模块可以实现：

• json.dumps()：Python 对象 → JSON 字符串
• json.loads()：JSON 字符串 → Python 对象
• json.dump()：Python 对象 → 写入 JSON 文件
• json.load()：从 JSON 文件读取 → Python 对象

四、案例

案例1：基本读写与转换

import json

# Python 对象
data = {
    "name": "Tom",
    "age": 25,
    "hobbies": ["reading", "coding", "music"],
    "married": False
}

#  Python → JSON 字符串（序列化）
json_str = json.dumps(data, indent=4, ensure_ascii=False)
print("JSON 字符串：\n", json_str)

#  JSON → Python（反序列化）
parsed = json.loads(json_str)
print("Python 对象：", parsed)
print("名字：", parsed["name"])

输出

JSON 字符串：
 {
    "name": "Tom",
    "age": 25,
    "hobbies": [
        "reading",
        "coding",
        "music"
    ],
    "married": false
}
Python 对象： {'name': 'Tom', 'age': 25, 'hobbies': ['reading', 'coding', 'music'], 'married': False}
名字： Tom

参数说明：

• indent=4：缩进 4 个空格，美观打印
• ensure_ascii=False：保留中文，保证中文正常显示，防止中文被转义成 \uXXXX

案例2：文件操作（保存与读取 JSON）

import json

user = {"username": "admin", "score": 99, "active": True}

# 写入 JSON 文件
with open("user.json", "w", encoding="utf-8") as f:
    json.dump(user, f, ensure_ascii=False, indent=4)

# 读取 JSON 文件
with open("user.json", "r", encoding="utf-8") as f:
    loaded_user = json.load(f)

print("从文件读取：", loaded_user)

输出

从文件读取： {'username': 'admin', 'score': 99, 'active': True}

案例3：解析网络 JSON 响应（模拟接口返回）

import json

response = '{"status":200,"data":{"city":"Beijing","temp":18.5}}'

data = json.loads(response)
print("城市：", data["data"]["city"])
print("温度：", data["data"]["temp"])

输出

城市： Beijing
温度： 18.5

案例4：复杂嵌套 JSON

import json

text = '''
{
  "employees": [
    {"name": "Alice", "age": 30},
    {"name": "Bob", "age": 25},
    {"name": "Charlie", "age": 28}
  ]
}
'''

obj = json.loads(text)

for emp in obj["employees"]:
    print(f"{emp['name']} 的年龄是 {emp['age']}")

输出

Alice 的年龄是 30
Bob 的年龄是 25
Charlie 的年龄是 28

五、JSON 总结

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