Python JSON: Kódolás (kiíratások), Dekódolás (betöltés) és JSON-fájl olvasása

Miben van a JSON? Python?

JSON in Python által ihletett szabványos formátum JavaSzkript adatcseréhez és adatátvitelhez szöveges formátumban hálózaton keresztül. A JSON általában karakterlánc- vagy szövegformátumú. API-k és adatbázisok használhatják, és az objektumokat név/érték párokként jeleníti meg. A JSON jelentése JavaScript objektum jelölése.

Python JSON szintaxis:

A JSON kulcs és érték párként van írva.

{
        "Key":  "Value",
        "Key":  "Value",
} 

A JSON nagyon hasonlít a Python szótár. Python támogatja a JSON-t, és JSON-ként beépített könyvtárral rendelkezik.

JSON-könyvtár itt Python

"marsall"És a"savanyú uborka' külső moduljai Python verzióját karbantartani JSON Python könyvtár. Munka a JSON-val Python a JSON-hoz kapcsolódó műveletek, például a kódolás és dekódolás végrehajtásához először meg kell tennie importál JSON-könyvtár és ehhez az Ön .py fájl

import json

A következő módszerek állnak rendelkezésre a JSON-ban Python modul

Módszer	Leírás
guba()	kódolás JSON objektumokhoz
lerak()	kódolt karakterlánc írása a fájlra
loads()	Dekódolja a JSON karakterláncot
Betöltés()	Dekódolás JSON-fájl olvasása közben

Python JSON-ra (kódolás)

JSON könyvtára Python következő fordítását végzi el Python az objektumokat alapértelmezés szerint JSON objektumokká

Python	JSON
diktálja	tárgy
lista	Sor
unicode	Húr
szám – int, long	szám – int
úszik	szám – valós
Igaz	Igaz
Hamis	Hamis
Egyik sem	Null

áttérés Python Az adatokat a JSON-ba kódolási műveletnek nevezik. A kódolás a JSON könyvtár módszer segítségével történik - guba()

Most végre hajtjuk végre az első json.dumps kódolási példánkat a következővel Python:

import json

x = {
  "name": "Ken",
  "age": 45,
  "married": True,
  "children": ("Alice","Bob"),
  "pets": ['Dog'],
  "cars": [
    {"model": "Audi A1", "mpg": 15.1},
    {"model": "Zeep Compass", "mpg": 18.1}
  ]
}
# sorting result in asscending order by keys:
sorted_string = json.dumps(x, indent=4, sort_keys=True)
print(sorted_string)

output:

{"person": {"name": "Kenn", "sex": "male", "age": 28}})

Lássunk egy példát Python írjon JSON-t a fájlba a szótár JSON-fájljának létrehozásához ugyanazzal a funkcióval lerak()

# here we create new data_file.json file with write mode using file i/o operation 
with open('json_file.json', "w") as file_write:
# write json data into file
json.dump(person_data, file_write)

output:

Nincs mit megjeleníteni… A rendszerben létrejön a json_file.json fájl. Ellenőrizheti a fájlt az alábbiak szerint: írja be a JSON-t fájlba Python példa.

JSON ide Python (Dekódolás)

A JSON karakterlánc-dekódolás a beépített módszer segítségével történik json.loads() & json.load() JSON-könyvtárból Python. Itt a fordítási táblázat példát mutat a JSON-objektumokra Python objektumok amelyek hasznosak a dekódolás végrehajtásában Python JSON karakterláncból.

JSON	Python
tárgy	diktálja
Sor	lista
Húr	unicode
szám – int	szám – int, long
szám – valós	úszik
Igaz	Igaz
Hamis	Hamis
Null	Egyik sem

Lássunk egy alapvető JSON-elemzést Python segítségével dekódolásra példa json.loads funkció,

import json  # json library imported
# json data string
person_data = '{  "person":  { "name":  "Kenn",  "sex":  "male",  "age":  28}}'
# Decoding or converting JSON format in dictionary using loads()
dict_obj = json.loads(person_data)
print(dict_obj)
# check type of dict_obj
print("Type of dict_obj", type(dict_obj))
# get human object details
print("Person......",  dict_obj.get('person'))

output:

{'person': {'name': 'Kenn', 'sex': 'male', 'age': 28}}
Type of dict_obj <class 'dict'>
Person...... {'name': 'John', 'sex': 'male'}

JSON-fájl dekódolása vagy JSON-fájl elemzése Python

Most megtanuljuk, hogyan kell beolvasni a JSON-fájlt Python ahol Python JSON elemzési példa:

JEGYZET: A JSON-fájl dekódolása a fájlbemenettel/kimenettel (I/O) kapcsolatos művelet. A JSON-fájlnak léteznie kell a rendszeren a programban megadott helyen.

Python JSON fájl olvasása Példa:

import json
#File I/O Open function for read data from JSON File
with open('X:/json_file.json') as file_object:
        # store file data in object
        data = json.load(file_object)
print(data)

Itt az adatok szótári tárgya Python ahogy az a fenti olvasott JSON-fájlban látható Python példa.

output:

{'person': {'name': 'Kenn', 'sex': 'male', 'age': 28}}

Kompakt kódolás be Python

Ha csökkentenie kell a JSON-fájl méretét, használhat kompakt kódolást Python.

Példa,

import json
# Create a List that contains dictionary
lst = ['a', 'b', 'c',{'4': 5, '6': 7}]
# separator used for compact representation of JSON.
# Use of ',' to identify list items
# Use of ':' to identify key and value in dictionary
compact_obj = json.dumps(lst, separators=(',', ':'))
print(compact_obj)

output:

'["a", "b", "c", {"4": 5, "6": 7}]'

** Here output of JSON is represented in a single line which is the most compact representation by removing the space character from compact_obj **

JSON-kód formázása (szép nyomtatás)

• A cél az, hogy jól formázott kódot írjanak az emberi megértéshez. A szép nyomtatás segítségével bárki könnyen megértheti a kódot.

Példa:

import json
dic = { 'a': 4, 'b': 5 }
''' To format the code use of indent and 4 shows number of space and use of separator is not necessary but standard way to write code of particular function. '''
formatted_obj = json.dumps(dic, indent=4, separators=(',', ': '))
print(formatted_obj)

output:

{
   "a" : 4,
   "b" : 5
}

Ennek jobb megértéséhez módosítsa a behúzást 40-re, és figyelje meg a kimenetet-

JSON kód megrendelése:

sort_keys tulajdonság be Python A dumps függvény argumentuma növekvő sorrendbe rendezi a kulcsot a JSON-ban. A sort_keys argumentum egy logikai attribútum. Ha igaz, a válogatás megengedett, egyébként nem. Értsük meg vele Python string to JSON rendezési példa.

Példa,

import json

x = {
  "name": "Ken",
  "age": 45,
  "married": True,
  "children": ("Alice", "Bob"),
  "pets": [ 'Dog' ],
  "cars": [
    {"model": "Audi A1", "mpg": 15.1},
    {"model": "Zeep Compass", "mpg": 18.1}
  	],
}
# sorting result in asscending order by keys:
sorted_string = json.dumps(x, indent=4, sort_keys=True)
print(sorted_string)

output:

{
    "age": 45,
    "cars": [ {
        "model": "Audi A1", 
        "mpg": 15.1
    },
    {
        "model": "Zeep Compass", 
        "mpg": 18.1
    }
    ],
    "children": [ "Alice",
		  "Bob"
	],
    "married": true,
    "name": "Ken",
    "pets": [ 
		"Dog"
	]
}

Ahogy láthatja a kulcsok korát, az autók, gyerekek stb. növekvő sorrendben vannak elrendezve.

Összetett objektum kódolása Python

Egy összetett objektumnak két különböző része van

1. Valódi rész
2. Képzeletbeli rész

Példa: 3 +2i

Egy összetett objektum kódolásának végrehajtása előtt ellenőriznie kell, hogy egy változó összetett-e vagy sem. Létre kell hoznia egy függvényt, amely egy példánymódszer segítségével ellenőrzi a változóban tárolt értéket.

Hozzuk létre az objektum összetett vagy kódolásra alkalmas ellenőrzéséhez az adott függvényt.

import json

# create function to check instance is complex or not
def complex_encode(object):
    # check using isinstance method
    if isinstance(object, complex):
        return [object.real, object.imag]
    # raised error using exception handling if object is not complex
    raise TypeError(repr(object) + " is not JSON serialized")


# perform json encoding by passing parameter
complex_obj = json.dumps(4 + 5j, default=complex_encode)
print(complex_obj)

output:

'[4.0, 5.0]'

Komplex JSON objektum dekódolás be Python

Az összetett objektum JSON-ban való dekódolásához használjon egy object_hook paramétert, amely ellenőrzi, hogy a JSON-karakterlánc tartalmazza-e az összetett objektumot vagy sem. Lehetővé teszi, hogy megértsük a JSON-ba írt karakterlánccal Python Példa,

import json
  # function check JSON string contains complex object
  def is_complex(objct):
    if '__complex__' in objct:
      return complex(objct['real'], objct['img'])
    return objct
  
  # use of json loads method with object_hook for check object complex or not
  complex_object =json.loads('{"__complex__": true, "real": 4, "img": 5}', object_hook = is_complex)
  #here we not passed complex object so it's convert into dictionary
  simple_object =json.loads('{"real": 6, "img": 7}', object_hook = is_complex)
  print("Complex_object......",complex_object)
  print("Without_complex_object......",simple_object)

output:

Complex_object...... (4+5j)
Without_complex_object...... {'real': 6, 'img': 7}

A JSON sorozatosítási osztály áttekintése, a JSONEncoder

A JSONEncoder osztály bármely szerializálására használható Python objektumot a kódolás végrehajtása közben. Három különböző kódolási módszert tartalmaz, amelyek

• alapértelmezett (o) – Az alosztályban és a visszatérési serialize objektumban implementálva o tárgy.
• kódol(o) – Ugyanaz, mint a JSON kiíratások Python metódus return JSON string of Python adatszerkezet.
• iterencode(o) – Egyesével ábrázolja a karakterláncot, és kódolja az o objektumot.

A JSONEncoder osztály encode() metódusa segítségével bármilyen kódolható Python tárgyat az alábbiak szerint Python JSON kódoló példa.

# import JSONEncoder class from json
from json.encoder import JSONEncoder
colour_dict = { "colour": ["red", "yellow", "green" ]}
# directly called encode method of JSON
JSONEncoder().encode(colour_dict)

output:

'{"colour": ["red", "yellow", "green"]}'

A JSON Deserialization osztály JSONDecoder áttekintése

A JSONDecoder osztály bármely deszerializálására használható Python objektumot dekódolás közben. Három különböző dekódolási módszert tartalmaz, amelyek

• alapértelmezett (o) – Az alosztályban implementálva, és visszaadja a deserializált objektumot o tárgy.
• dekódolás(o) – Ugyanaz, mint a json.loads() metódus visszatérése Python JSON karakterlánc vagy adat adatszerkezete.
• nyers_dekód(o) – Képviseli Python szótár egyesével és dekódolja az o objektumot.

A JSONDecoder osztály decode() metódusával a JSON karakterláncot is dekódolhatjuk az alábbiak szerint Python JSON dekóder példa.

import json
# import JSONDecoder class from json
from json.decoder import JSONDecoder
colour_string = '{ "colour": ["red", "yellow"]}'
# directly called decode method of JSON
JSONDecoder().decode(colour_string)

output:

{'colour': ['red', 'yellow']}

JSON-adatok dekódolása az URL-ből: valós példa

A CityBike NYC (Bike Sharing System) adatait a megadott URL-ről (https://gbfs.citibikenyc.com/gbfs/2.3/gbfs.json), és konvertálja szótár formátumba.

Python JSON betöltése fájlból Példa:

MEGJEGYZÉS: - Győződjön meg arról, hogy a kérések könyvtára már telepítve van Python, Ha nem, nyissa meg a terminált vagy a CMD-t, és írja be

• (For Python 3 vagy újabb) pip3 telepítési kérések

import json
import requests

# get JSON string data from CityBike NYC using web requests library
json_response= requests.get("https://gbfs.citibikenyc.com/gbfs/2.3/gbfs.json")
# check type of json_response object
print(type(json_response.text))
# load data in loads() function of json library
bike_dict = json.loads(json_response.text)
#check type of news_dict
print(type(bike_dict))
# now get stationBeanList key data from dict
print(bike_dict['stationBeanList'][0]) 

output:

<class 'str'>
<class 'dict'>
{
	'id': 487,
 	'stationName': 'E 20 St & FDR Drive',
	'availableDocks': 24,
	'totalDocks': 34,
	'latitude': 40.73314259,
	'longitude': -73.97573881,
	'statusValue': 'In Service',
	'statusKey': 1,
	'availableBikes': 9,
	'stAddress1': 'E 20 St & FDR Drive',
	'stAddress2': '',
	'city': '',
	'postalCode': '',
	'location': '', 
	'altitude': '', 
	'testStation': False, 
	'lastCommunicationTime': '2018-12-11 10:59:09 PM', 'landMark': ''
}

JSON-könyvtárral kapcsolatos kivételek itt Python:

• Osztály json.JSONDecoderError kezeli a dekódolási művelettel kapcsolatos kivételt. és ez egy alosztálya ValueError.
• Kivétel - json.JSONDecoderError(msg, doc)
• A kivétel paraméterei:
  • msg – Formázatlan hibaüzenet
  • doc – JSON-dokumentumok elemzése megtörtént
  • pos – a doc index indítása, ha az meghiúsult
  • lineno – a nem mutatott sorok megfelelnek a poz
  • kettőspont – az oszlop nem felel meg a poz

Python JSON betöltése fájlból Példa:

import json
#File I/O Open function for read data from JSON File
data = {} #Define Empty Dictionary Object
try:
        with open('json_file_name.json') as file_object:
                data = json.load(file_object)
except ValueError:
     print("Bad JSON file format,  Change JSON File")

Végtelen és NaN Numbers in Python

A JSON Data Interchange Format (RFC – Request For Comments) nem engedélyezi a végtelen vagy a Nan értéket, de nincs korlátozás Python- JSON Library végtelen és Nan értékkel kapcsolatos műveletek végrehajtásához. Ha a JSON INFINITE és Nan adattípust kap, akkor azt literálra konvertálja.

Példa,

import json
# pass float Infinite value
infinite_json = json.dumps(float('inf'))
# check infinite json type
print(infinite_json)
print(type(infinite_json))
json_nan = json.dumps(float('nan'))
print(json_nan)
# pass json_string as Infinity
infinite = json.loads('Infinity')
print(infinite)
# check type of Infinity
print(type(infinite))

output:

Infinity
<class 'str'>
NaN
inf
<class 'float'>	

Ismétlődő kulcs a JSON karakterláncban

Az RFC meghatározza, hogy a kulcsnévnek egyedinek kell lennie egy JSON-objektumban, de ez nem kötelező. Python A JSON-könyvtár nem tesz kivételt a JSON-ban ismétlődő objektumokról. Figyelmen kívül hagyja az összes ismétlődő kulcs-érték párt, és ezek közül csak az utolsó kulcs-érték párt veszi figyelembe.

• Példa,

import json
repeat_pair = '{"a":  1, "a":  2, "a":  3}'
json.loads(repeat_pair)

output:

{'a': 3}

CLI (Command Line Interface) JSON-val Python

json.tool parancssori felületet biztosít a JSON pretty-print szintaxis ellenőrzéséhez. Lássunk egy példát a CLI-re

$ echo '{"name" : "Kings Authur" }' | python3 -m json.tool

output:

{
    "name": " Kings Authur "
}

A JSON előnyei Python

• Könnyen visszahelyezhető a tároló és az érték között (JSON to Python és a Python JSON-ra)
• Ember által olvasható (Pretty-print) JSON-objektum
• Széles körben használják az adatkezelésben.
• Nem ugyanaz az adatstruktúra az egyetlen fájlban.

A JSON megvalósítási korlátai itt Python

• A JSON-tartomány deszerializálójában és egy szám előrejelzésében
• A JSON karakterlánc és JSON tömbök maximális hossza, valamint az objektum beágyazott szintjei.

Python JSON csalólap

Python JSON funkció	Leírás
json.dumps(person_data)	JSON-objektum létrehozása
json.dump(person_data, file_write)	JSON-fájl létrehozása a fájl I/O használatával Python
compact_obj = json.dumps(data, separators=(',',':'))	Tömörítse a JSON-objektumot a szóköz karakterek eltávolításával a JSON-objektumból elválasztó segítségével
formatted_obj = json.dumps(dic, indent=4, separators=(',', ': '))	JSON-kód formázása a behúzással
sorted_string = json.dumps(x, indent=4, sort_keys=True)	JSON-objektumkulcs rendezése ábécé sorrendben
komplex_obj = json.dumps(4 + 5j, alapértelmezett=komplex_kódolás)	Python Komplex objektumkódolás JSON-ban
JSONEncoder().encode(colour_dict)	JSONEncoder osztály használata a sorosításhoz
json.loads(data_string)	JSON karakterlánc dekódolása Python szótár a json.loads() függvény használatával
json.loads('{"__complex__": true, "real": 4, "img": 5}', object_hook = is_complex)	Komplex JSON-objektum dekódolása ide Python
JSONDecoder().decode(color_string)	Dekódoló JSON használata a Python deszerializációval