#! /usr/bin/env python
-*- coding:utf-8 -*-

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@Author:gcan
@Email:1528667112@qq.com
@Site:http://www.gcan.top
@File:json_data.py
@Software:PyCharm
@Date:2018-05-15 23:08:46
@Version:1.0.0
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存储数据
很多程序都要求用户输入某种信息，如让用户存储游戏首选项或提供要可视化的数据。不管专注的是什么，程序都把用户提供的信息存储在列表和字典等数据结构中。用户关闭
程序时，你几乎总是要保存他们提供的信息;一种简单的方式是使用模块json 来存储数据。
模块json 让你能够将简单的Python数据结构转储到文件中，并在程序再次运行时加载该文件中的数据。你还可以使用json 在Python程序之间分享数据。更重要的是，JSON数据
格式并非Python专用的，这让你能够将以JSON格式存储的数据与使用其他编程语言的人分享。这是一种轻便格式，很有用，也易于学习。 注意 JSON(JavaScript Object Notation)格式最初是为JavaScript开发的，但随后成了一种常见格式，被包括Python在内的众多语言采用。

使用json.dump() 和json.load()
我们来编写一个存储一组数字的简短程序，再编写一个将这些数字读取到内存中的程序。第一个程序将使用json.dump() 来存储这组数字，而第二个程序将使
用json.load() 。
函数json.dump() 接受两个实参:要存储的数据以及可用于存储数据的文件对象。下面演示了如何使用json.dump() 来存储数字列表:

import json
numbers = [2, 3, 5, 7, 11, 13]
filename = 'numbers.json'
with open(filename, 'w') as f_obj:
    json.dump(numbers, f_obj)

我们先导入模块json ，再创建一个数字列表。我们指定了要将该数字列表存储到其中的文件的名称。通常使用文件扩展名.json来指出文件存储的数据为JSON格式。
接下来，我们以写入模式打开这个文件，让json 能够将数据写入其中。我们使用函数json.dump() 将数字列表存储到文件numbers.json中。
这个程序没有输出，但我们可以打开文件numbers.json，看看其内容。数据的存储格式与Python中一样: [2, 3, 5, 7, 11, 13]

下面再编写一个程序，使用json.load() 将这个列表读取到内存中:

import json
filename = 'numbers.json'
with open(filename) as f_obj:
    numbers = json.load(f_obj)
print(numbers)

我们确保读取的是前面写入的文件。这次我们以读取方式打开这个文件，因为Python只需读取这个文件。我们使用函数json.load() 加载存储在 numbers.json中的信息，并将其存储到变量numbers 中。
最后，我们打印恢复的数字列表，看看它是否与number_writer.py中创建的数字列表相同: [2, 3, 5, 7, 11, 13]

保存和读取用户生成的数据
对于用户生成的数据，使用json 保存它们大有裨益，因为如果不以某种方式进行存储，等程序停止运行时用户的信息将丢失。
下面来看一个这样的例子:用户首次运行程序时 被提示输入自己的名字，这样再次运行程序时就记住他了。

我们先来存储用户的名字:

import json
username = input("What is your name? ")
filename = 'username.json'
with open(filename, 'w') as f_obj:
    json.dump(username, f_obj)
print("We'll remember you when you come back, " + username + "!")

我们提示输入用户名，并将其存储在一个变量中。接下来，我们调用json.dump() ，并将用户名和一个文件对象传递给它，从而将用户名存储到文件中。然后，我们打印一条消息，指出我们存储了他输入的信息
现在再编写一个程序，向其名字被存储的用户发出问候:

import json
filename = 'username.json'
with open(filename) as f_obj:
    username = json.load(f_obj)
print("Welcome back, " + username + "!")

我们使用json.load() 将存储在username.json中的信息读取到变量username 中。恢复用户名后，我们就可以欢迎用户回来了

我们需要将这两个程序合并到一个程序(remember_me.py)中。这个程序运行时，我们将尝试从文件username.json中获取用户名，
因此我们首先编写一个尝试恢复用户名的try 代 码块。如果这个文件不存在，我们就在except 代码块中提示用户输入用户名，并将其存储在username.json中，以便程序再次运行时能够获取它

如果以前存储了用户名，就加载它
否则，就提示用户输入用户名并存储它

import json
filename = 'username.json'
try:
    with open(filename) as f_obj:
        username = json.load(f_obj)
except FileNotFoundError:
    username = input("What is your name? ")
    with open(filename, 'w') as f_obj:
         json.dump(username, f_obj)
    print("We'll remember you when you come back, " + username + "!")
else:
    print("Welcome back, " + username + "!")

这里没有任何新代码，只是将前两个示例的代码合并到了一个程序中。我们尝试打开文件username.json。如果这个文件存在，就将其中的用户名读取到内存中，
再执行else 代码块，即打印一条欢迎用户回来的消息。用户首次运行这个程序时，文件username.json不存在，将引发FileNotFoundError 异常，因此Python将执 行except 代码块:
提示用户输入其用户名，再使用json.dump() 存储该用户名，并打印一句问候语。
无论执行的是except 代码块还是else 代码块，都将显示用户名和合适的问候语。

重构
你经常会遇到这样的情况:代码能够正确地运行，但可做进一步的改进——将代码划分为一系列完成具体工作的函数。这样的过程被称为重构 。重构让代码更清晰、更易于理解、更容易扩展。
要重构，可将其大部分逻辑放到一个或多个函数中。重点是问候用户，因此我们将其所有代码都放到一个名为greet_user() 的函数中:

import json
def greet_user():
    """问候用户，并指出其名字"""
    filename = 'username.json'
    try:
        with open(filename) as f_obj:
            username = json.load(f_obj)
    except FileNotFoundError:
        username = input("What is your name? ")
        with open(filename, 'w') as f_obj:
            json.dump(username, f_obj)
        print("We'll remember you when you come back, " + username + "!")
    else:
        print("Welcome back, " + username + "!")
greet_user()

考虑到现在使用了一个函数，我们删除了注释，转而使用一个文档字符串来指出程序是做什么的。这个程序更清晰些，但函数greet_user() 所做的不仅仅是问候用户，还在存储了用户名时获取它，而在没有存储用户名时提示用户输入一个。
下面来重构greet_user() ，让它不执行这么多任务。为此，我们首先将获取存储的用户名的代码移到另一个函数中:

import json
def get_stored_username():
    """如果存储了用户名，就获取它"""
    filename = 'username.json'
    try:
        with open(filename) as f_obj:
           username = json.load(f_obj)
    except FileNotFoundError:
        return None
    else:
        return username


def greet_user():
    """问候用户，并指出其名字"""
    username = get_stored_username()
    if username:
        print("Welcome back, " + username + "!")
    else:
        username = input("What is your name? ")
        filename = 'username.json'
        with open(filename, 'w') as f_obj:
            json.dump(username, f_obj)
        print("We'll remember you when you come back, " + username + "!")

greet_user()

新增的函数get_stored_username() 目标明确，文档字符串指出了这一点。如果存储了用户名，这个函数就获取并返回它;
如果文件username.json不存在，这个函数 就返回None。这是一种不错的做法:函数要么返回预期的值，要么返回None ;这让我们能够使用函数的返回值做简单测试。
如果成功地获取了用户名，就打印一条欢迎用户回来的消息，否则就提示用户输入用户名。