python怎么读取本地json文件

Python轻松入门：如何读取本地JSON文件

在当今的数据驱动时代,JSON（JavaScript Object Notation）因其轻量级、易读、易于解析的特点，已成为数据交换的事实标准，无论是配置文件、API响应，还是数据存储，我们都能看到它的身影，作为Python开发者，如何高效地读取本地JSON文件是一项必备技能，本文将为你详细讲解使用Python读取本地JSON文件的多种方法，从最基础的到更健壮的实践，助你轻松驾驭JSON数据。

准备工作：创建一个JSON文件

在开始编码之前,我们先在本地创建一个示例JSON文件，以便后续操作，假设我们在项目根目录下创建一个名为 data.json 的文件，内容如下：

{
  "name": "张三",
  "age": 30,
  "isStudent": false,
  "courses": [
    "Python编程",
    "数据分析",
    "机器学习入门"
  ],
  "address": {
    "city": "北京",
    "district": "海淀区"
  }
}

这个文件包含了字符串、数字、布尔值、数组和嵌套对象，是一个很典型的JSON结构。

核心方法：使用 json 模块

Python标准库中内置了一个强大的 json 模块，它提供了将JSON数据转换为Python对象（反序列化）以及将Python对象转换为JSON数据（序列化）的功能，读取本地JSON文件主要使用 json.load() 和 json.loads() 两个函数，它们之间有一个关键区别：

• json.load(file_object): 从一个文件对象中读取JSON数据，并将其解析为Python对象，这是读取本地文件最常用的方法。
• json.loads(json_string): 从一个JSON格式的字符串中解析数据，当你已经将文件内容读入内存为一个字符串时使用。

示例一：基础读取与数据访问

下面是最基础的读取 data.json 文件的代码。

import json
# 1. 使用 with open() 语句打开文件
# 'r' 表示以只读模式打开，encoding='utf-8' 是一个好习惯，可以避免编码问题
with open('data.json', 'r', encoding='utf-8') as file:
    # 2. 使用 json.load() 将文件内容解析为Python字典
    data = json.load(file)
# 3. data 就是一个标准的Python字典，我们可以像操作字典一样访问数据
print(f"姓名: {data['name']}")
print(f"年龄: {data['age']}")
print(f"是否是学生: {data['isStudent']}")
print(f"课程列表: {data['courses']}")
# 访问嵌套在字典中的数据
print(f"所在城市: {data['address']['city']}")

代码解析：

1. import json: 导入Python内置的 json 模块。
2. with open(...) as file: 这是最推荐的文件打开方式，它能确保文件在操作完成后被自动关闭，即使发生错误也不例外，非常安全。
3. 'r': 指定以读取模式打开文件。
4. encoding='utf-8': 明确指定文件编码为UTF-8，这对于处理包含非英文字符（如中文）的JSON文件至关重要。
5. json.load(file): 这是核心步骤。json.load() 会读取文件指针 file 所指向的整个文件内容，并将其转换成对应的Python数据类型。
   • JSON的 object -> Python的 dict (字典)
   • JSON的 array -> Python的 list (列表)
   • JSON的 string -> Python的 str (字符串)
   • JSON的 number (int) -> Python的 int (整数)
   • JSON的 number (float) -> Python的 float (浮点数)
   • JSON的 true/false -> Python的 True/False (布尔值)
   • JSON的 null -> Python的 None

输出结果：

姓名: 张三
年龄: 30
是否是学生: False
课程列表: ['Python编程', '数据分析', '机器学习入门']
所在城市: 北京

示例二：处理文件不存在或JSON格式错误

在实际应用中,文件可能不存在，或者文件内容可能不是一个合法的JSON格式，直接运行 json.load() 会导致程序崩溃，我们需要使用 try...except 语句来捕获这些异常，使程序更加健壮。

import json
import os # 使用os模块来检查文件是否存在
file_path = 'non_existent_file.json' # 故意使用一个不存在的文件路径
# 检查文件是否存在
if not os.path.exists(file_path):
    print(f"错误：文件 '{file_path}' 不存在！")
else:
    try:
        with open(file_path, 'r', encoding='utf-8') as file:
            data = json.load(file)
            print("文件读取成功！")
            print(data)
    except json.JSONDecodeError:
        print(f"错误：文件 '{file_path}' 的内容不是有效的JSON格式！")
    except Exception as e:
        print(f"发生未知错误: {e}")
# 现在尝试读取一个格式错误的JSON文件
bad_json_path = 'bad_data.json'
with open(bad_json_path, 'w', encoding='utf-8') as f:
    f.write('{"name": "李四", "age": 25,}') # 注意末尾的多余逗号，这是无效的JSON
print("\n--- 尝试读取格式错误的文件 ---")
try:
    with open(bad_json_path, 'r', encoding='utf-8') as file:
        data = json.load(file)
        print(data)
except json.JSONDecodeError:
    print(f"错误：文件 '{bad_json_path}' 的内容不是有效的JSON格式！")

输出结果：

错误：文件 'non_existent_file.json' 不存在！
--- 尝试读取格式错误的文件 ---
错误：文件 'bad_data.json' 的内容不是有效的JSON格式！

通过这种方式,你的程序在面对异常情况时不会直接崩溃，而是可以优雅地处理错误并给出提示。

总结与最佳实践

通过本文的学习,你已经了在Python中读取本地JSON文件的核心技能，让我们来总结一下关键点和最佳实践：

1. 首选 json.load(): 读取本地文件时，始终使用 json.load(file_object)。
2. 使用 with open(): 始终使用 with 语句来打开文件，它能确保资源被正确释放。
3. 指定编码: 在打开文件时，养成指定 encoding='utf-8' 的好习惯，避免因编码问题导致的乱码或错误。
4. 处理异常: 使用 try...except 结构来捕获 FileNotFoundError（或先 os.path.exists 检查）和 json.JSONDecodeError，让你的程序更加健壮和可靠。
5. 理解数据映射: 清楚地知道JSON数据类型是如何映射到Python数据类型的，这对于后续的数据处理至关重要。

了这些知识,你就可以自信地在项目中处理JSON配置文件、读取本地数据集，并为更复杂的数据分析任务打下坚实的基础，希望本文对你有所帮助！