python怎么翻译json

Python怎么翻译JSON？从基础到实践的全面指南

在Python开发中，JSON（JavaScript Object Notation）作为一种轻量级的数据交换格式，被广泛应用于前后端数据交互、配置文件存储、API接口响应等场景，所谓“翻译JSON”，本质上是实现Python数据类型与JSON格式之间的相互转换——即将Python对象序列化为JSON字符串（编码），以及将JSON字符串反序列化为Python对象（解码），本文将详细介绍Python中处理JSON的核心方法、常见场景及注意事项，帮你彻底“翻译JSON”的技巧。

为什么需要“翻译JSON”？——JSON与Python的天然联系与差异

JSON是一种文本格式，其数据结构以键值对（对象）和有序列表（数组）为基础，与Python中的字典（dict）和列表（list）高度相似。

• JSON对象 { "name": "Alice", "age": 25 } 对应Python字典 {"name": "Alice", "age": 25}
• JSON数组 [1, 2, {"a": 3}] 对应Python列表 [1, 2, {"a": 3}]

这种相似性使得Python与JSON的“翻译”非常自然，但两者仍存在细微差异：

• JSON的键必须是字符串，且必须用双引号（）；Python字典的键可以是可哈希类型（如字符串、数字），且单引号、双引号均可。
• JSON中不支持Python的元组（tuple）、集合（set）、None（对应JSON的null）等类型，需转换时注意。

核心工具：json模块——Python内置的“翻译官”

Python标准库提供了json模块，专门用于处理JSON数据的编码与解码，无需安装，直接通过import json即可使用，其核心功能包括4个方法：

编码：Python对象 → JSON字符串（json.dumps()）

当需要将Python对象（如字典、列表）通过网络传输或存储为文本时，需用json.dumps()（dump string）将其转为JSON字符串。

基础用法：

import json
# Python字典
python_dict = {"name": "Bob", "age": 30, "hobbies": ["reading", "coding"]}
json_str = json.dumps(python_dict)
print(json_str)  # 输出: {"name": "Bob", "age": 30, "hobbies": ["reading", "coding"]}

进阶参数：json.dumps()支持多个参数，灵活控制输出格式：

• indent：指定缩进空格数，美化输出（适合调试或配置文件）。

  print(json.dumps(python_dict, indent=2))
  # 输出（格式化后）：
  # {
  #   "name": "Bob",
  #   "age": 30,
  #   "hobbies": [
  #     "reading",
  #     "coding"
  #   ]
  # }

• ensure_ascii：默认为True，非ASCII字符（如中文）会转义为Unicode；设为False可保留原字符。

  python_dict_chinese = {"城市": "北京", "人口": 2154}
  print(json.dumps(python_dict_chinese, ensure_ascii=False))
  # 输出: {"城市": "北京", "人口": 2154}

• sort_keys：对字典的键进行排序（默认False）。

  print(json.dumps({"b": 2, "a": 1}, sort_keys=True))
  # 输出: {"a": 1, "b": 2}

编码：Python对象 → JSON文件（json.dump()）

若需将Python对象直接保存为JSON文件（如配置文件、数据导出），使用json.dump()（dump file），它会将对象序列化后写入文件，无需手动拼接字符串。

用法示例：

import json
python_data = {
    "users": [
        {"id": 1, "name": "Alice", "active": True},
        {"id": 2, "name": "Bob", "active": False}
    ],
    "total": 2
}
# 写入JSON文件（使用utf-8编码，避免中文乱码）
with open("data.json", "w", encoding="utf-8") as f:
    json.dump(python_data, f, indent=2, ensure_ascii=False)
data.json）：
# {
#   "users": [
#     {
#       "id": 1,
#       "name": "Alice",
#       "active": true
#     },
#     {
#       "id": 2,
#       "name": "Bob",
#       "active": false
#     }
#   ],
#   "total": 2
# }

解码：JSON字符串 → Python对象（json.loads()）

当收到JSON格式的字符串数据（如API响应、用户输入）时，需用json.loads()（load string）将其转为Python对象（字典、列表等），方便后续处理。

基础用法：

import json
json_str = '{"name": "Charlie", "age": 28, "skills": ["Python", "SQL"]}'
python_obj = json.loads(json_str)
print(python_obj)  # 输出: {'name': 'Charlie', 'age': 28, 'skills': ['Python', 'SQL']}
print(type(python_obj))  # 输出: <class 'dict'>
# 访问Python对象中的数据
print(python_obj["name"])  # 输出: Charlie
print(python_obj["skills"][0])  # 输出: Python

注意事项：

• JSON字符串必须用双引号包裹键和字符串值，单引号会导致json.JSONDecodeError。

  # 错误示例（单引号）
  invalid_str = "{'name': 'Dave'}"  # 会报错：json.decoder.JSONDecodeError
  # 正确写法（双引号）
  valid_str = '{"name": "Dave"}'

解码：JSON文件 → Python对象（json.load()）

若需从JSON文件中读取数据（如读取配置文件、加载历史数据），使用json.load()（load file），它会直接读取文件内容并反序列化为Python对象。

用法示例：
假设data.json如下：

{
  "api_url": "https://api.example.com",
  "timeout": 5,
  "retry": true
}

读取该文件：

import json
with open("data.json", "r", encoding="utf-8") as f:
    config = json.load(f)
print(config)  # 输出: {'api_url': 'https://api.example.com', 'timeout': 5, 'retry': True}
print(config["api_url"])  # 输出: https://api.example.com

进阶场景：处理复杂类型与自定义逻辑

Python的json模块默认支持基本类型（dict、list、str、int、float、bool、None），但遇到自定义类对象、datetime、集合等复杂类型时，直接序列化会报错（如TypeError: Object of type User is not JSON serializable），此时需通过“自定义序列化/反序列化逻辑”解决。

处理自定义类对象

假设有一个User类，需将其转为JSON：

import json
from datetime import datetime
class User:
    def __init__(self, name, birth_date):
        self.name = name
        self.birth_date = birth_date  # datetime类型
# 创建User对象
user = User("Eve", datetime(1995, 5, 10))
# 直接序列化会报错：TypeError: Object of type datetime is not JSON serializable
# json.dumps(user)  # 取消注释会报错

解决方案：使用default参数指定序列化函数

def serialize_user(obj):
    """自定义序列化逻辑：将User对象转为字典"""
    if isinstance(obj, User):
        return {
            "name": obj.name,
            "birth_date": obj.birth_date.isoformat()  # datetime转为字符串
        }
    raise TypeError(f"Object of type {type(obj)} is not JSON