Python 读取json文件

1. 介绍

JSON（JavaScript Object Notation）是一种轻量级的数据交换格式，常用于前后端数据传输。在Python中，我们可以使用内置的json模块来读取和处理json文件。

本文将详细介绍如何使用Python读取json文件，包括以下几个方面的内容：

• 了解json的基本结构和语法
• 使用Python的json模块读取json文件
• 解析json字符串
• 处理复杂嵌套的json数据结构
• 错误处理和异常处理
• 示例代码运行结果

2. json的基本结构和语法

JSON的基本结构是键值对，由大括号 {} 包围，每个键值对之间使用逗号 , 分隔。键和值之间使用冒号 : 分隔。

示例如下：

{
    "name": "Alice",
    "age": 25,
    "email": "alice@example.com"
}

在json中，值可以是字符串、数字、布尔值、数组、对象（又称为嵌套json）或null。示例如下：

{
    "name": "Bob",
    "age": 30,
    "is_student": true,
    "grades": [80, 85, 90],
    "address": {
        "street": "123 Main St",
        "city": "New York"
    },
    "parents": null
}

3. 使用Python的json模块读取json文件

Python的标准库中提供了json模块用于处理json文件。我们可以使用其中的load()函数读取json文件并将其解析为Python对象。

首先，需要导入json模块：

import json

然后，使用open()函数打开json文件，并使用load()函数读取和解析文件内容：

with open('data.json', 'r') as f:
    data = json.load(f)

上述代码将会读取名为data.json的json文件，并将其解析为字典或列表等Python对象。

4. 解析json字符串

除了可以读取json文件，我们还可以解析json格式的字符串。同样使用json模块的loads()函数可以将json字符串解析为Python对象。

示例代码：

import json

json_str = '{"name": "Alice", "age": 25, "email": "alice@example.com"}'

data = json.loads(json_str)

上述代码将会将json字符串'{"name": "Alice", "age": 25, "email": "alice@example.com"}'解析为Python字典。

5. 处理复杂嵌套的json数据结构

当json数据结构嵌套层次较深时，我们需要按照嵌套层次逐级访问其中的值。

例如，我们有以下的json数据结构：

{
    "name": "Alice",
    "age": 25,
    "address": {
        "street": "123 Main St",
        "city": "New York"
    },
    "grades": [
        {"subject": "Math", "score": 90},
        {"subject": "English", "score": 85}
    ]
}

我们可以使用索引或键的方式访问嵌套的json数据结构：

import json

json_str = '''
{
    "name": "Alice",
    "age": 25,
    "address": {
        "street": "123 Main St",
        "city": "New York"
    },
    "grades": [
        {"subject": "Math", "score": 90},
        {"subject": "English", "score": 85}
    ]
}
'''

data = json.loads(json_str)

print(data["name"])  # 输出：Alice
print(data["address"]["city"])  # 输出：New York
print(data["grades"][0]["score"])  # 输出：90

6. 错误处理和异常处理

在使用Python读取json文件时，可能会遇到一些错误和异常，如文件不存在、格式错误等。为了避免程序崩溃，我们需要进行错误处理和异常处理。

在使用open()函数打开文件时，可以使用try-except语句捕获文件打开错误：

try:
    with open('data.json', 'r') as f:
        data = json.load(f)
except FileNotFoundError:
    print("文件不存在！")

在使用json.loads()函数解析json字符串时，可以使用try-except语句捕获解析错误：

try:
    data = json.loads(json_str)
except json.JSONDecodeError:
    print("json字符串格式错误！")

上述代码中，当文件不存在或json字符串格式错误时，将会捕获相应的错误提示。

7. 示例代码运行结果

下面是一个完整的示例代码，展示如何使用Python读取json文件，并处理错误和异常。

import json

try:
    with open('data.json', 'r') as f:
        data = json.load(f)
        print(data)
except FileNotFoundError:
    print("文件不存在！")
except json.JSONDecodeError:
    print("json文件格式错误！")

假设data.json的内容为：

{
    "name": "Alice",
    "age": 25,
    "email": "alice@example.com"
}

运行上述代码后，输出结果为：

{'name': 'Alice', 'age': 25, 'email': 'alice@example.com'}

以上就是关于Python读取json文件的详细介绍，包括了json的基本结构和语法、使用Python的json模块读取json文件、解析json字符串、处理复杂嵌套的json数据结构以及错误处理和异常处理等内容。通过这些知识，我们可以方便地读取和处理json文件。