Python 解析 JSON 文件

在数据交互和存储过程中，JSON (JavaScript Object Notation) 是一种常用的数据格式。Python 作为一种流行的编程语言，提供了内置的模块来解析和操作 JSON 数据。本文将介绍如何使用 Python 解析 JSON 文件，并提供代码示例。

什么是 JSON？

JSON 是一种轻量级的数据交换格式，易于阅读和编写。它基于 JavaScript 语法，但可以被多种编程语言解析和生成。JSON 使用键值对的方式来表示数据，并支持数组和嵌套结构。

一个 JSON 对象由花括号 {} 包围，键值对由冒号 : 分隔，并使用逗号 , 分隔每个键值对。以下是一个简单的 JSON 示例：

{
    "name": "John",
    "age": 25,
    "city": "New York"
}

解析 JSON

在 Python 中，我们可以使用内置的 json 模块来解析 JSON 数据。json 模块提供了 loads() 和 load() 方法来解析 JSON 字符串和文件。

解析 JSON 字符串

以下是使用 loads() 方法解析 JSON 字符串的示例：

import json

# JSON 字符串
json_str = '{"name": "John", "age": 25, "city": "New York"}'

# 解析 JSON 字符串
data = json.loads(json_str)

# 打印解析结果
print(data)

输出：

{'name': 'John', 'age': 25, 'city': 'New York'}

解析 JSON 文件

以下是使用 load() 方法解析 JSON 文件的示例：

import json

# 打开 JSON 文件
with open('data.json') as json_file:
    # 解析 JSON 文件
    data = json.load(json_file)

# 打印解析结果
print(data)

在上述示例中，data.json 是一个包含 JSON 数据的文件。

操作 JSON 数据

一旦我们将 JSON 数据解析为 Python 对象，我们可以使用 Python 提供的方法来操作和访问这些数据。

访问 JSON 数据

我们可以使用键值对的方式访问 JSON 对象中的数据。以下是一个示例：

import json

# JSON 字符串
json_str = '{"name": "John", "age": 25, "city": "New York"}'

# 解析 JSON 字符串
data = json.loads(json_str)

# 访问 JSON 数据
name = data["name"]
age = data["age"]
city = data["city"]

# 打印访问结果
print(f"Name: {name}")
print(f"Age: {age}")
print(f"City: {city}")

输出：

Name: John
Age: 25
City: New York

修改 JSON 数据

我们可以直接修改 Python 对象中的值，并将其转换回 JSON 字符串。以下是一个示例：

import json

# JSON 字符串
json_str = '{"name": "John", "age": 25, "city": "New York"}'

# 解析 JSON 字符串
data = json.loads(json_str)

# 修改 JSON 数据
data["age"] = 26

# 转换为 JSON 字符串
updated_json_str = json.dumps(data)

# 打印修改后的 JSON 字符串
print(updated_json_str)

输出：

{"name": "John", "age": 26, "city": "New York"}

使用类图表示解析过程

下面是一个使用类图表示 JSON 解析过程的示例：

classDiagram
    class JSONParser {
        +parse(json_string: str): dict
    }
    class JSONFile {
        +__init__(filename: str)
        +load(): dict
    }

    JSONParser --> JSONFile

上述类图展示了一个 JSONParser 类和一个 JSONFile 类。JSONParser 类提供了一个 parse() 方法来解析 JSON 字符串，而 JSONFile 类则用于加载 JSON 文件。

总结

本文介绍了如何使用 Python 解析 JSON 文件。我们学习了如何使用 json 模块的 loads() 和 load() 方法来解析 JSON 字符串和文件。我们还了解了如何访问和修改解析后的 JSON 数据，并使用类图表示了解析过程。

希望本文