python怎么json数组赋值

Python中如何为JSON数组赋值：从基础到实践

在Python开发中，处理JSON数据是一项常见任务，JSON（JavaScript Object Notation）是一种轻量级的数据交换格式，易于人阅读和编写，同时也易于机器解析和生成，本文将详细介绍如何在Python中为JSON数组赋值，包括基本操作、高级技巧以及实际应用场景。

JSON数组在Python中的表示

在Python中，JSON数组实际上对应的是列表（list）数据结构，当我们从JSON字符串解析数据时，JSON数组会被转换为Python的列表；反之，当我们需要将Python数据转换为JSON字符串时,列表会被转换为JSON数组。

import json
# JSON字符串
json_str = '["apple", "banana", "cherry"]'
# 解析为Python列表
python_list = json.loads(json_str)
print(python_list)  # 输出: ['apple', 'banana', 'cherry']

直接为JSON数组赋值

创建Python列表并转换为JSON

最直接的方式是创建一个Python列表，然后使用json.dumps()方法将其转换为JSON格式的字符串。

import json
# 创建Python列表
fruits = ["apple", "banana", "cherry"]
# 转换为JSON字符串
json_array = json.dumps(fruits)
print(json_array)  # 输出: ["apple", "banana", "cherry"]

在字典中嵌套JSON数组

JSON对象（在Python中对应字典）可以包含JSON数组作为其值。

import json
# 创建包含数组的字典
data = {
    "fruits": ["apple", "banana", "cherry"],
    "vegetables": ["carrot", "broccoli", "spinach"]
}
# 转换为JSON字符串
json_data = json.dumps(data)
print(json_data)

输出：

{"fruits": ["apple", "banana", "cherry"], "vegetables": ["carrot", "broccoli", "spinach"]}

动态构建JSON数组

在实际应用中，我们经常需要动态构建JSON数组,以下是一些常见场景：

从用户输入构建JSON数组

import json
# 获取用户输入
input_str = input("请输入水果名称，用逗号分隔: ")
fruits = [fruit.strip() for fruit in input_str.split(',')]
# 转换为JSON数组
json_array = json.dumps(fruits)
print("生成的JSON数组:", json_array)

从文件读取数据构建JSON数组

假设我们有一个文本文件fruits.txt,每行包含一个水果名称：

apple
banana
cherry

我们可以读取文件内容并构建JSON数组：

import json
# 从文件读取数据
with open('fruits.txt', 'r') as file:
    fruits = [line.strip() for line in file if line.strip()]
# 转换为JSON数组
json_array = json.dumps(fruits)
print("从文件生成的JSON数组:", json_array)

从数据库查询结果构建JSON数组

import json
import sqlite3
# 连接数据库并查询
conn = sqlite3.connect('example.db')
cursor = conn.cursor()
cursor.execute("SELECT name FROM fruits")
rows = cursor.fetchall()
# 将查询结果转换为列表
fruits = [row[0] for row in rows]
# 转换为JSON数组
json_array = json.dumps(fruits)
print("从数据库生成的JSON数组:", json_array)
conn.close()

修改JSON数组中的值

一旦将JSON数据解析为Python列表,就可以像操作普通列表一样修改其内容：

import json
# 原始JSON字符串
json_str = '["apple", "banana", "cherry"]'
# 解析为Python列表
fruits = json.loads(json_str)
# 修改列表内容
fruits[0] = "pear"
fruits.append("orange")
# 转换回JSON字符串
updated_json = json.dumps(fruits)
print("更新后的JSON数组:", updated_json)

输出：

更新后的JSON数组: ["pear", "banana", "cherry", "orange"]

处理复杂JSON数组

JSON数组可以包含复杂的嵌套结构,如字典或其他数组：

import json
# 复杂的JSON数组
complex_json = '''
[
    {"name": "apple", "color": "red", "price": 1.2},
    {"name": "banana", "color": "yellow", "price": 0.8},
    [
        {"name": "grape", "color": "purple", "price": 2.5},
        {"name": "kiwi", "color": "green", "price": 1.8}
    ]
]
'''
# 解析为Python对象
data = json.loads(complex_json)
# 访问和修改嵌套数据
data[0]["price"] = 1.5
data[2][0]["price"] = 2.0
# 转换回JSON字符串
updated_json = json.dumps(data, indent=2)
print("更新后的复杂JSON数组:")
print(updated_json)

JSON数组的实用技巧

使用default参数处理非JSON原生类型

Python的某些类型（如datetime）不能直接序列化为JSON，可以使用default参数自定义处理方式：

from datetime import datetime
import json
def handle_datetime(obj):
    if isinstance(obj, datetime):
        return obj.isoformat()
    raise TypeError(f"Object of type {type(obj)} is not JSON serializable")
data = {
    "timestamp": datetime.now(),
    "fruits": ["apple", "banana"]
}
json_str = json.dumps(data, default=handle_datetime)
print(json_str)

美化JSON输出

使用indent参数可以使输出的JSON字符串更具可读性：

import json
data = {
    "fruits": ["apple", "banana", "cherry"],
    "vegetables": ["carrot", "broccoli", "spinach"]
}
pretty_json = json.dumps(data, indent=4)
print(pretty_json)

处理中文字符

默认情况下，json.dumps()会将非ASCII字符转义，如果需要保留中文字符，可以设置ensure_ascii=False：

import json
data = {
    "fruits": ["苹果", "香蕉", "樱桃"],
    "message": "你好，世界！"
}
json_str = json.dumps(data, ensure_ascii=False)
print(json_str)

实际应用示例

构建API响应

import json
def get_fruits():
    return ["apple", "banana", "cherry"]
def api_response():
    data = {
        "status": "success",
        "data": get_fruits(),
        "count": len(get_fruits())
    }
    return json.dumps(data, ensure_ascii=False)
print(api_response())

配置文件管理

import json
import os
def save_config(config, filename="config.json"):
    with open(filename, 'w', encoding='utf-8') as f:
        json.dump(config, f, indent=4, ensure_ascii=False)
def load_config(filename="config.json"):
    if not os.path.exists(filename):
        return {}
    with open(filename, 'r', encoding='utf-8') as f:
        return json.load(f)
# 示例使用
config = {
    "database": {
        "host": "localhost",
        "ports": [3306, 3307]
    },
    "features": ["auth", "logging"]
}
save_config(config)
loaded_config = load_config()
print(loaded_config)

常见问题与解决方案

Unicode编码问题

问题：中文字符显示为Unicode转义序列 解决：使用ensure_ascii=False

data = {"message": "你好"}
print(json.dumps(data))  # 默认转义
print(json.dumps(data, ensure_ascii=False))  # 正常显示

循环引用问题

问题：包含循环引用的数据结构无法序列化 解决：使用default参数或第三方库如orjson

import json
a = {}
b = {}
a['b'] = b
b['a'] = a  # 循环引用
try:
    json.dumps(a)
except TypeError as e:
    print(f"错误: {e}")

处理大文件

问题：大JSON文件可能导致内存不足 解决：使用ijson库流式处理

import ijson
# 假设有一个大JSON文件
with open('large_file.json', 'rb') as f:
    # 流式处理JSON数组中的每个元素
    for item in ijson.items(f, 'item'):
        process(item)  # 处理每个元素

性能优化建议

1. 使用orjson替代标准库json：