简介

JSON(JavaScript Object Notation)是一种轻量级的数据交换格式，是ECMAScript的一个子集。常用于web应用中作为对象的序列化，也经常作为配置文件存在（替换INI配置文件），json格式更易于人理解。

在python语言中有专门的标准库--JSON对这种格式数据进行操作

JSON库

JSON库提供的接口很简单，类似python的序列化库marshal和pickle。常用的API只有两种：序列化接口和反序列化接口

序列化接口

序列化就是将python的对象转换成json格式

• 对象类型转换表

• dump接口
  json.dump(obj, fp, *, skipkeys=False, ensure_ascii=True, check_circular=True, allow_nan=True, cls=None, indent=None, separators=None, default=None, sort_keys=False, **kw)

此接口可以将obj进行序列化，并存放在fp中，而fp是支持write的file类型，可以是文件或者流(像socket、stdout等)
例如：

import json

data = [1, 'a', {'b': (1.0, 'c')}]

with open("test.json", "w") as f:
    json.dump(data, f)

• dumps接口
  json.dumps(obj, *, skipkeys=False, ensure_ascii=True, check_circular=True, allow_nan=True, cls=None, indent=None, separators=None, default=None, sort_keys=False, **kw)

将obj 序列化为 JSON 格式的 str。 其参数的含义与 dump()中的相同。

import json

data = [1, 'a', {'b': (1.0, 'c')}]
data1 = json.dumps(data)
print(data1)

反序列化

反序列化就是将json格式文件或者字符串转换成python对象

• 类型对象转换表

• load接口
  json.load(fp, *, cls=None, object_hook=None, parse_float=None, parse_int=None, parse_constant=None, object_pairs_hook=None, **kw)

与dump接口的动作相反。此接口将fp中存放的json格式数据转换为python对象

例如：

import json

data = [1, 'a', {'b': (1.0, 'c')}]

with open("test.json", "w") as f:
    json.dump(data, f)

with open("test.json", "r") as fp:
    data2 = json.load(fp)
    print(data2)

如果json文件中有中文字符，load时会报错误UnicodeDecodeError: 'gbk' codec can't decode byte 0xa7 in position XXX: illegal multibyte sequence，只需要在open时增加encoding参数即可，如下
with open("test.json", "r", encoding="utf-8") as fp:

• loads接口
  json.loads(s, *, cls=None, object_hook=None, parse_float=None, parse_int=None, parse_constant=None, object_pairs_hook=None, **kw)

与dumps接口动作相反，此接口将一个json格式字符串反序列化为python对象

异常

与json相关的异常一般出现在反序列化时，当json格式不合法时出现
exception json.JSONDecodeError(msg, doc, pos)

特别注意

JSON 中的键-值对中的键永远是 str类型的。
当一个对象被转化为 JSON 时，字典中所有的键都会被强制转换为字符串。这所造成的结果是字典被转换为 JSON 然后转换回字典时可能和原来的不相等。换句话说，如果 x 具有非字符串的键，则有 loads(dumps(x)) != x。
例如：

>>> dic = {1:'a',2:'b',3:'c'}
>>> dic[1]
'a'
>>> json.dumps(dic)
'{"1": "a", "2": "b", "3": "c"}'       《==dump之后将key转换成了str
>>> json.loads('{"1": "a", "2": "b", "3": "c"}')
{'1': 'a', '2': 'b', '3': 'c'}         《==再次load之后key值还是str，与dump之前的int型不一至
>>>

所以在使用json作为交换数据格式时，一定要注意dict类型的key值类型。

扩展

json库中上述四个接口的默认行为已经可以满足大部分应用场景，不过python还保留了用户自定义的方式。
主要是来自于接口中默认参数：像设置自定义编解码器的参数cls、对解码出的字面值做特殊处理的钩子函数xxx_hook等。

• 自定义编码器
  默认编码器原型

class json.JSONEncoder(*, skipkeys=False, ensure_ascii=True, check_circular=True, allow_nan=True, sort_keys=False, indent=None, separators=None, default=None)

继承此类，并实现default接口实现自定义的动作。

• 自定义解码器
  默认解码器原型

class json.JSONDecoder(*, object_hook=None, parse_float=None, parse_int=None, parse_constant=None, strict=True, object_pairs_hook=None)

继承此类，并实现decode接口实现自定义的动作。还可以实现一些钩子函数传给对应的默认参数

参考

接口中默认参数的说明，参考官方文档