读取JSON文件的代码怎么写:从基础到实践的全面指南
在Python开发中,JSON(JavaScript Object Notation)是一种轻量级的数据交换格式,因其易读、易解析的特性,被广泛应用于配置文件、数据存储、API接口等场景,如何读取JSON文件是Python开发者的必备技能,本文将从基础语法出发,结合代码示例,详细讲解读取JSON文件的多种方法,并处理常见异常,最后通过实际案例巩固应用。
JSON文件与Python的天然契合:为什么选择JSON?
JSON文件以.json为后缀,数据结构类似于Python中的字典(dict)和列表(list),
{
"name": "张三",
"age": 25,
"is_student": false,
"courses": ["数学", "英语", "编程"],
"address": {
"city": "北京",
"district": "海淀区"
}
}
这种结构可以直接映射为Python的dict和list,使得数据交互非常便捷,Python内置的json模块提供了完整的JSON解析功能,无需额外安装库即可实现读写。
核心方法:使用json模块读取JSON文件
Python标准库中的json模块是处理JSON数据的利器,其中json.load()和json.loads()是两个核心函数:
json.load(file_object):从文件对象读取JSON数据,解析为Python对象(如字典、列表)。json.loads(json_str):从JSON格式字符串读取数据,解析为Python对象(适用于从网络、API获取的JSON字符串)。
本文重点讲解json.load(),即从文件读取JSON数据。
基础步骤:打开文件并解析数据
假设有一个名为data.json的文件,内容如上文所示,读取它的完整代码分为三步:打开文件→调用json.load()→处理数据。
示例代码:
import json
# 步骤1:打开JSON文件(使用with语句自动管理文件资源)
with open('data.json', 'r', encoding='utf-8') as file:
# 步骤2:使用json.load()将文件内容解析为Python字典
data = json.load(file)
# 步骤3:处理解析后的数据(Python字典)
print("姓名:", data['name'])
print("年龄:", data['age'])
print("课程列表:", data['courses'])
print("居住城市:", data['address']['city'])
代码解析:
open()函数:'r'表示以只读模式打开文件,encoding='utf-8'确保正确处理中文等非ASCII字符(避免编码错误)。with语句:自动关闭文件,即使发生异常也不会导致资源泄漏。json.load(file):参数是文件对象(file),返回值是Python字典(dict)或列表(list),直接对应JSON的数据结构。
进阶场景:从JSON字符串读取数据(json.loads())
如果JSON数据来自网络请求、用户输入或变量(而非文件),需使用json.loads()。
示例代码:
import json
# 假设这是从API获取的JSON字符串
json_str = '{"name": "李四", "age": 30, "hobbies": ["阅读", "旅行"]}'
# 使用json.loads()将字符串解析为字典
data = json.loads(json_str)
# 处理数据
print("姓名:", data['name'])
print("爱好:", data['hobbies'][0]) # 输出第一个爱好
常见异常处理:让代码更健壮
读取JSON文件时,可能因文件不存在、格式错误等问题抛出异常,通过try-except捕获异常,可提升代码的容错性。
文件不存在:FileNotFoundError
当文件路径错误或文件被删除时,open()会抛出FileNotFoundError。
示例代码:
import json
try:
with open('nonexistent.json', 'r', encoding='utf-8') as file:
data = json.load(file)
except FileNotFoundError:
print("错误:文件不存在,请检查路径!")
JSON格式错误:json.JSONDecodeError
不是有效的JSON格式(如缺少引号、逗号),json.load()会抛出json.JSONDecodeError。
示例代码:
import json
# 假设invalid.json内容为:{"name": "王五", "age": 40,} # 最后有多余逗号
try:
with open('invalid.json', 'r', encoding='utf-8') as file:
data = json.load(file)
except json.JSONDecodeError:
print("错误:JSON格式不正确,请检查文件内容!")
完整异常处理(推荐)
结合文件不存在和格式错误,完整的异常处理逻辑如下:
示例代码:
import json
def read_json_file(file_path):
"""读取JSON文件并返回Python对象,处理常见异常"""
try:
with open(file_path, 'r', encoding='utf-8') as file:
data = json.load(file)
return data
except FileNotFoundError:
print(f"错误:文件 '{file_path}' 不存在!")
return None
except json.JSONDecodeError:
print(f"错误:文件 '{file_path}' 的JSON格式无效!")
return None
except Exception as e:
print(f"未知错误:{e}")
return None
# 调用函数
data = read_json_file('data.json')
if data:
print("读取成功:", data)
实际案例:读取并处理JSON配置文件
假设项目有一个config.json配置文件,存储数据库连接信息和参数:
config.json:
{
"database": {
"host": "localhost",
"port": 3306,
"username": "root",
"password": "123456"
},
"server": {
"host": "0.0.0.0",
"port": 8080,
"debug": true
},
"max_connections": 10
}
读取并使用配置的代码:
import json
def load_config(config_path):
"""加载配置文件,返回配置字典"""
try:
with open(config_path, 'r', encoding='utf-8') as file:
config = json.load(file)
return config
except Exception as e:
print(f"加载配置失败: {e}")
return None
# 加载配置
config = load_config('config.json')
if config:
# 使用数据库配置
db_config = config['database']
print(f"数据库连接: {db_config['host']}:{db_config['username']}@{db_config['host']}:{db_config['port']}")
# 使用服务器配置
server_config = config['server']
print(f"服务器运行: http://{server_config['host']}:{server_config['port']}, 调试模式: {server_config['debug']}")
# 使用其他参数
print(f"最大连接数: {config['max_connections']}")
读取JSON文件的要点
- 核心方法:使用
json.load(file_object)读取文件,json.loads(json_str)读取字符串。 - 文件操作:始终用
with open()打开文件,指定encoding='utf-8'避免编码问题。 - 异常处理:捕获
FileNotFoundError(文件不存在)和JSONDecodeError(格式错误),提升代码健壮性。 - 数据结构:JSON解析后为Python的
dict/list,可直接通过键访问或遍历。
以上方法,即可轻松应对Python开发中JSON文件的读取需求,无论是配置文件、数据存储还是API交互,都能高效处理数据,为项目开发打下坚实基础。



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