python如何写入json

Python轻松搞定JSON数据写入：从基础到实践**

在Python开发中，JSON（JavaScript Object Notation）作为一种轻量级的数据交换格式，因其易于人阅读和编写，也易于机器解析和生成，而被广泛应用，无论是配置文件、数据存储还是API交互，都离不开JSON的身影，本文将详细介绍如何使用Python将数据写入JSON文件，涵盖基础操作、常见问题及最佳实践。

为什么需要写入JSON数据？

在开始之前,我们先简单了解一下为什么需要将数据写入JSON文件：

1. 数据持久化：将程序中的数据（如字典、列表）保存到文件中,以便程序下次运行时可以读取和使用。
2. 配置管理：许多应用程序使用JSON文件来存储配置信息,方便修改和管理。
3. API交互：当需要将数据通过API发送给其他服务时,通常需要将数据序列化为JSON格式。
4. 数据交换：JSON是跨语言数据交换的标准格式之一,写入JSON文件可以方便与其他语言或系统共享数据。

Python写入JSON的核心模块：json

Python内置了json模块，提供了简单易用的API来处理JSON数据，要将数据写入JSON文件，主要用到的是json.dump()和json.dumps()这两个函数。

• json.dump()：将Python对象序列化为JSON格式，并直接写入到文件对象中。
• json.dumps()：将Python对象序列化为JSON格式的字符串，如果需要先处理JSON字符串再写入文件，或者通过网络传输,这个函数会很有用。

基础操作：使用json.dump()写入JSON文件

这是最常用、最直接的方式,基本步骤如下：

1. 准备要写入的Python数据（通常是字典或列表）。
2. 以写入模式（'w'）打开一个文件。推荐使用with open()语句，这样可以确保文件在使用后被正确关闭。
3. 调用json.dump()函数,将Python数据写入文件对象。

示例1：写入一个简单的字典

import json
# 1. 准备Python数据
data = {
    "name": "张三",
    "age": 30,
    "city": "北京",
    "hobbies": ["阅读", "游泳", "编程"]
}
# 2. 打开文件并写入JSON数据
# 使用utf-8编码可以更好地处理中文等非ASCII字符
with open('data.json', 'w', encoding='utf-8') as f:
    # 3. 使用json.dump()写入文件
    # indent=4 参数使JSON文件格式化，更易读
    json.dump(data, f, indent=4, ensure_ascii=False)
print("数据已成功写入 data.json 文件！")

执行上述代码后，会在当前目录下生成一个名为data.json的文件,内容如下：

{
    "name": "张三",
    "age": 30,
    "city": "北京",
    "hobbies": [
        "阅读",
        "游泳",
        "编程"
    ]
}

关键参数说明：

• indent：指定缩进空格数，用于格式化输出，使JSON文件更具可读性，如果不设置，JSON会以紧凑形式写入（无多余空格和换行）。
• ensure_ascii：默认为True，会将所有非ASCII字符转义为\uXXXX的形式，如果设置为False，则会直接输出非ASCII字符（如中文）,这在处理中文数据时非常有用。

先格式化为字符串再写入：使用json.dumps()

你可能需要先得到JSON格式的字符串，然后再进行其他操作（比如拼接、打印或通过网络发送），最后再写入文件，这时就可以使用json.dumps()。

示例2：使用json.dumps()先序列化为字符串

import json
data = {
    "product": "智能手机",
    "price": 4999,
    "in_stock": True
}
# 先使用json.dumps()转换为JSON字符串
json_str = json.dumps(data, indent=4, ensure_ascii=False)
print("生成的JSON字符串：")
print(json_str)
# 将字符串写入文件
with open('product.json', 'w', encoding='utf-8') as f:
    f.write(json_str)
print("\n数据已成功写入 product.json 文件！")

处理更复杂的数据类型

json模块支持Python中基本数据类型与JSON类型的转换：

如果你的Python数据中包含上述基本类型之外的复杂对象（例如自定义类的实例），直接使用json.dump()或json.dumps()会抛出TypeError，这时,你需要提供自定义的序列化函数。

示例3：处理自定义对象

import json
class User:
    def __init__(self, name, age, email):
        self.name = name
        self.age = age
        self.email = email
# 自定义序列化函数
def user_to_dict(user):
    return {
        'name': user.name,
        'age': user.age,
        'email': user.email
    }
user1 = User("李四", 25, "lisi@example.com")
# 使用default参数指定自定义序列化函数
with open('user.json', 'w', encoding='utf-8') as f:
    json.dump(user1, f, indent=4, ensure_ascii=False, default=user_to_dict)
print("自定义对象数据已成功写入 user.json 文件！")

写入JSON时的最佳实践

1. 始终指定编码：在打开文件时，明确指定encoding='utf-8',以避免在不同系统上出现编码问题。
2. 使用with open()：确保文件资源得到正确管理,即使在发生异常时也能关闭文件。
3. 格式化输出：在开发或调试阶段，使用indent参数使JSON文件更易读，在生产环境中，如果追求性能，可以省略indent以获得更紧凑的文件。
4. 处理非ASCII字符：对于包含中文或其他非ASCII字符的数据，设置ensure_ascii=False,以保持数据的原始可读性。
5. 错误处理：虽然json模块本身会处理序列化错误，但文件操作（如权限不足、磁盘已满）可能会抛出IOError,建议在实际应用中添加适当的错误处理机制。

本文详细介绍了在Python中将数据写入JSON文件的多种方法，重点讲解了json.dump()和json.dumps()的使用，并涵盖了格式化输出、处理中文以及自定义对象序列化等常见场景，通过这些技巧，你可以轻松地在Python应用中实现数据的JSON化存储和交换,为你的开发工作带来便利。

多加练习是这些技能的关键，尝试将你自己的Python数据结构写入JSON文件,并不同参数带来的效果吧！