Python JSON模块

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。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。

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。

Json 模块提供了四个功能：dumps、dump、loads、load

json.dump() 和 json.load() 来编码和解码JSON数据。

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。

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

dumps

实现python类型转化为json字符串，返回一个str对象。把一个Python对象编码转换成Json字符串，从python原始类型向json类型转化对照表如下：

import json

test_dict = {'bigberg': [7600, {1: [['iPhone', 6300], ['Bike', 800], ['shirt', 300]]}]}
print(test_dict)
print(type(test_dict))
#dumps 将数据转换成字符串
json_str = json.dumps(test_dict)
print(json_str)
print(type(json_str))

{'bigberg': [7600, {1: [['iPhone', 6300], ['Bike', 800], ['shirt', 300]]}]}
<class 'dict'>
{"bigberg": [7600, {"1": [["iPhone", 6300], ["Bike", 800], ["shirt", 300]]}]}
<class 'str'>

loads

把 json 格式字符串解码转换成Python对象, 从json到Python的类型转化对照如下：

new_dict = json.loads(json_str)
print(new_dict)
print(type(new_dict))

{'bigberg': [7600, {'1': [['iPhone', 6300], ['Bike', 800], ['shirt', 300]]}]}
<class 'dict'>

dump

将Python内置类型序列化为 json 对象后写入文件

with open("record.json","w") as f:
    json.dump(new_dict,f)
    print("加载入文件完成...")

load

读取文件中 json 形式的字符串元素转化成 python 类型

with open("record.json",'r') as load_f:
    load_dict = json.load(load_f)
    print(load_dict)
load_dict['smallberg'] = [8200,{1:[['Python',81],['shirt',300]]}]
print(load_dict)

with open("record.json","w") as dump_f:
    json.dump(load_dict,dump_f)

重构

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。

#remember_me.py
import json
# 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
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 + "!")

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，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()

还需将greet_user()中的另一个代码块提取出来：将没有存储用户名时提示用户输入的代码放在一个独立的函数中：

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 get_new_username():
    """提示用户输入用户名"""
    username = input("What is your name? ")
    filename = 'username.json'
    with open(filename, 'w') as f_obj:
        json.dump(username, f_obj)
    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 = get_new_username()
        print("We'll remember you when you come back, " + username + "!")

greet_user()