python如何修改json数据格式

Python如何修改JSON数据格式：从读取到修改的完整指南

在Python开发中,JSON（JavaScript Object Notation）作为一种轻量级的数据交换格式，被广泛应用于配置文件、API数据交互、数据存储等场景，经常需要对JSON数据进行修改，比如更新字段值、添加新键值对、删除数据或调整数据结构，本文将详细介绍如何使用Python修改JSON数据格式，涵盖从读取JSON文件到数据修改，再到重新保存的完整流程，并提供常见场景的代码示例。

JSON数据在Python中的表示：`dict`与`list`

在Python中,JSON数据会被解析为两种核心类型：

JSON对象（）对应Python的字典（dict）
JSON数组（[]）对应Python的列表（list）

以下JSON数据：

{
  "name": "张三",
  "age": 25,
  "hobbies": ["reading", "coding"],
  "address": {
    "city": "北京",
    "district": "海淀区"
  }
}

在Python中会被解析为：

{
  "name": "张三",        # str
  "age": 25,            # int
  "hobbies": ["reading", "coding"],  # list
  "address": {          # dict（嵌套JSON对象）
    "city": "北京",
    "district": "海淀区"
  }
}

理解这种对应关系是修改JSON数据的基础——因为本质上我们是在操作Python的字典和列表。

修改JSON数据的完整流程

修改JSON数据通常分为三步：读取JSON数据 → 修改Python对象（dict/list） → 将修改后的数据重新保存为JSON。

读取JSON数据：`json`模块的`load()`与`loads()`

Python内置的json模块提供了两个核心方法用于读取JSON数据：

json.load(file_object)：从文件对象读取JSON数据（适用于读取本地JSON文件）。
json.loads(json_str)：从JSON格式字符串解析数据（适用于处理API返回的JSON数据或内存中的字符串）。

示例1：从本地JSON文件读取

假设有一个user.json如下：

{
  "name": "张三",
  "age": 25,
  "hobbies": ["reading", "coding"]
}

使用json.load()读取：

import json
# 打开文件并读取JSON数据
with open("user.json", "r", encoding="utf-8") as f:
    data = json.load(f)
print(data)  # 输出：{'name': '张三', 'age': 25, 'hobbies': ['reading', 'coding']}

示例2：从JSON字符串解析

import json
json_str = '{"name": "李四", "age": 30, "hobbies": ["sports"]}'
data = json.loads(json_str)
print(data)  # 输出：{'name': '李四', 'age': 30, 'hobbies': ['sports']}

修改Python对象（dict/list）：字典与列表的操作

读取JSON数据后,我们得到的是Python的dict或list，可以通过常规的字典和列表操作修改数据。

场景1：修改字段值（字典键值修改）

直接通过键（key）访问并修改字典的值，与普通字典操作一致。

示例：将"age"从25改为26，将"name"从"张三"改为"张三丰"：

data["age"] = 26
data["name"] = "张三丰"
print(data)  # 输出：{'name': '张三丰', 'age': 26, 'hobbies': ['reading', 'coding']}

场景2：添加新的键值对

直接通过字典[新键] = 新值添加，如果键已存在，则会覆盖原值。

示例：添加"email"字段和"is_student"字段：

data["email"] = "zhangsanfeng@example.com"
data["is_student"] = False
print(data)  
# 输出：{'name': '张三丰', 'age': 26, 'hobbies': ['reading', 'coding'], 
#        'email': 'zhangsanfeng@example.com', 'is_student': False}

场景3：删除键值对

使用del语句或dict.pop()方法删除指定键。

示例：删除"hobbies"字段：

# 方法1：使用del
del data["hobbies"]
# 方法2：使用pop（可返回被删除的值）
# deleted_hobbies = data.pop("hobbies")
print(data)  # 输出：{'name': '张三丰', 'age': 26, 'email': 'zhangsanfeng@example.com', 'is_student': False}

场景4：修改列表数据（JSON数组）

如果JSON数据中包含列表（如"hobbies"），可以通过列表的索引、切片或方法修改。

示例1：修改列表中的单个元素（将"reading"改为"swimming"）：

data["hobbies"] = ["reading", "coding"]  # 先恢复hobbies字段
data["hobbies"][0] = "swimming"
print(data["hobbies"])  # 输出：['swimming', 'coding']

示例2：向列表添加元素（在末尾添加"gaming"）：

data["hobbies"].append("gaming")
print(data["hobbies"])  # 输出：['swimming', 'coding', 'gaming']

示例3：删除列表中的元素（删除"coding"）：

# 方法1：使用del按索引删除
del data["hobbies"][1]
# 方法2：使用remove按值删除
# data["hobbies"].remove("coding")
print(data["hobbies"])  # 输出：['swimming', 'gaming']

场景5：修改嵌套JSON数据（字典嵌套字典）

如果JSON数据包含嵌套结构（如"address"字段），需要逐层访问并修改。

示例：假设JSON数据中包含嵌套的"address"字段，修改城市和添加邮编：

data["address"] = {"city": "北京", "district": "海淀区"}  # 先添加address字段
data["address"]["city"] = "上海"  # 修改城市
data["address"]["zip_code"] = "200000"  # 添加邮编
print(data["address"])  # 输出：{'city': '上海', 'district': '海淀区', 'zip_code': '200000'}

场景6：批量修改或条件修改

通过循环或条件判断实现批量修改。

示例：将"hobbies"列表中的所有元素转为大写：

data["hobbies"] = ["reading", "coding", "gaming"]
data["hobbies"] = [hobby.upper() for hobby in data["hobbies"]]
print(data["hobbies"])  # 输出：['READING', 'CODING', 'GAMING']

示例：如果"age"大于25，则将其加1：

if data["age"] > 25:
    data["age"] += 1
print(data["age"])  # 输出：27（假设原age为26）

保存修改后的数据：`json`模块的`dump()`与`dumps()`

修改完成后,需要将Python对象重新转换为JSON格式并保存。json模块提供了两个方法：

json.dump(data, file_object)：将Python对象写入文件对象（保存到本地JSON文件）。
json.dumps(data)：将Python对象转换为JSON格式字符串（适用于网络传输或内存处理）。

示例1：保存到本地JSON文件

import json
# 将修改后的数据写入文件（indent=4表示格式化输出，确保可读性）
with open("user_modified.json", "w", encoding="utf-8") as f:
    json.dump(data, f, indent=4, ensure_ascii=False)
# 查看生成的文件内容
with open("user_modified.json", "r", encoding="utf-8") as f:
    print(f.read())

输出文件user_modified.json内容：

{
    "name": "张三丰",
    "age": 27,
    "email": "zhangsanfeng@example.com",
    "is_student": false,
    "hobbies": [
        "READING",
        "CODING",
        "GAM

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