python如何读取json代码

Python轻松读取JSON数据：从基础到实践**

在当今数据驱动的世界中，JSON（JavaScript Object Notation）因其轻量级、易读易写以及与语言无关的特性，已成为数据交换的主流格式之一，Python作为一种功能强大且灵活的编程语言，提供了内置的支持来处理JSON数据，使得读取和解析JSON代码变得异常简单，本文将详细介绍如何使用Python读取JSON数据，从基础概念到实际应用,助你快速这一技能。

什么是JSON？

在Python代码之前，我们简单回顾一下JSON，JSON是一种基于文本的数据交换格式，它采用键值对（key-value pair）的方式来组织数据，结构上,JSON数据可以是：

对象（Object）：用花括号表示，是一组无序的键值对集合，键必须是字符串，值可以是字符串、数字、布尔值、数组、对象甚至null。{"name": "张三", "age": 30, "isStudent": false}。
数组（Array）：用方括号 [] 表示，是一组有序的值的集合，值可以是任意JSON支持的类型。[1, "apple", {"color": "red"}]。

Python中的字典（dict）和列表（list）可以很好地与JSON的对象和数组相对应。

Python的`json`模块

Python内置了json模块，它提供了json.loads()和json.load()两个核心函数来处理JSON数据：

json.loads()：用于从字符串中解析JSON数据。
json.load()：用于从文件中解析JSON数据。

从字符串读取JSON (`json.loads()`)

假设你有一个JSON格式的字符串，想要将其转换为Python的数据结构（通常是字典或列表），可以使用json.loads()方法。

示例代码：

import json
# JSON格式的字符串
json_string = '''
{
    "name": "李四",
    "age": 25,
    "courses": ["Python", "JavaScript", "Database"],
    "isEmployed": true
}
'''
# 使用json.loads()将字符串转换为Python字典
python_dict = json.loads(json_string)
# 现在可以像操作普通字典一样操作python_dict
print("姓名:", python_dict["name"])
print("年龄:", python_dict["age"])
print("课程:", python_dict["courses"])
print("是否已就业:", python_dict["isEmployed"])
# 访问嵌套数据或列表元素
print("第一门课程:", python_dict["courses"][0])

输出：

姓名: 李四
年龄: 25
课程: ['Python', 'JavaScript', 'Database']
是否已就业: True
第一门课程: Python

说明：

json.loads()成功执行后，JSON对象会转换为Python的dict，JSON数组会转换为Python的list。
JSON的字符串值会转换为Python的str，数字值转换为int或float，布尔值true/false转换为True/False，null转换为None。

从文件读取JSON (`json.load()`)

在实际应用中，JSON数据常常存储在文件中（例如.json文件），使用json.load()可以方便地从文件对象中读取并解析JSON数据。

步骤：

使用open()函数以只读模式（'r'）打开JSON文件，建议使用encoding='utf-8'参数,以避免编码问题。
将文件对象传递给json.load()函数。
关闭文件（或者使用with语句自动管理文件资源）。

示例代码（假设有一个名为data.json的文件）：

data.json 文件内容：

{
    "city": "北京",
    "districts": ["东城区", "西城区", "朝阳区", "海淀区"],
    "population": 21540000
}

Python代码：

import json
# 方法一：使用with语句（推荐，自动处理文件关闭）
try:
    with open('data.json', 'r', encoding='utf-8') as f:
        # 使用json.load()从文件对象读取数据
        data_from_file = json.load(f)
    # 操作读取到的数据
    print("城市:", data_from_file["city"])
    print("辖区:", data_from_file["districts"])
    print("人口:", data_from_file["population"])
except FileNotFoundError:
    print("错误：文件 data.json 未找到！")
except json.JSONDecodeError:
    print("错误：文件 data.json 不是有效的JSON格式！")
except Exception as e:
    print(f"发生未知错误: {e}")
# 方法二：手动打开和关闭文件（不推荐，容易忘记关闭）
# f = open('data.json', 'r', encoding='utf-8')
# try:
#     data_from_file = json.load(f)
#     print(data_from_file)
# finally:
#     f.close() # 确保文件被关闭

输出：

城市: 北京
辖区: ['东城区', '西城区', '朝阳区', '海淀区']
人口: 21540000

说明：

使用with open(...)是Python中处理文件的最佳实践，它能确保文件在代码块执行完毕后自动关闭,即使发生异常也是如此。
错误处理非常重要，特别是FileNotFoundError（文件不存在）和json.JSONDecodeError不是有效的JSON格式）。

常见错误及注意事项

JSONDecodeError：当传入json.loads()的字符串不是有效的JSON格式，或者json.load()读取的文件内容不是有效的JSON格式时，会抛出此异常,常见原因包括：
- JSON字符串中使用了单引号（JSON标准要求双引号）。
- 字符串末尾有多余的逗号。
- 字符串中存在控制字符未正确转义。
- Python的None、True、False（首字母大写）在JSON中对应null、true、false（全小写）,直接混用会导致解析错误。
FileNotFoundError：尝试打开不存在的文件时会出现，确保文件路径正确,文件存在。
编码问题：如果JSON文件不是用UTF-8编码保存的，直接打开可能会出现乱码，确保在open()函数中指定正确的encoding参数。
文件未关闭：如果不使用with语句，务必记得在finally块中关闭文件,以避免资源泄漏。