如何使用Python解析JSON输入？

在开发Web应用、API和数据交换等领域中，JSON（JavaScript Object Notation）已经成为了一种非常受欢迎的数据交换格式。而Python提供了非常方便的JSON解析模块，可以轻松地将JSON输入转换为Python数据结构进行处理。本文将介绍如何使用Python解析JSON输入，包括JSON解码与编码、JSON文件读写、JSON数据处理等方面。

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JSON解码与编码

在Python中，可以使用json模块进行JSON解码与编码。JSON解码是将JSON字符串转换为Python数据结构，而JSON编码则是将Python数据结构转换为JSON字符串。

JSON字符串解码

在使用json.loads()解析JSON字符串时，会将其转换为Python的字典或列表等数据结构。下面是一个简单的示例：

import json

json_str = '{"name": "John Smith", "age": 30, "city": "New York"}'
person_dict = json.loads(json_str)

print(person_dict)
print(person_dict['name'])

输出：

{'name': 'John Smith', 'age': 30, 'city': 'New York'}
John Smith

Python数据结构编码为JSON字符串

在使用json.dumps()将Python数据结构转换为JSON字符串时，可以在函数调用时指定一些参数，比如indent用于设置缩进和sort_keys用于对字典按照键进行排序等等。下面是一个示例：

import json

person_dict = {'name': 'John Smith', 'age': 30, 'city': 'New York'}
person_json = json.dumps(person_dict, indent=4, sort_keys=True)

print(person_json)

输出：

{
    "age": 30,
    "city": "New York",
    "name": "John Smith"
}

JSON文件读写

对于更复杂的JSON输入，通常需要从文件中读取JSON字符串并解码为Python数据结构，或从Python数据结构编码后写入文件。Python的json模块也提供了相应的函数来读取和写入JSON文件。

读取JSON文件

使用json.load()函数可以从JSON文件中读取JSON字符串并解码为Python数据结构。下面是一个简单的示例：

import json

with open('person.json') as f:
    person_dict = json.load(f)

print(person_dict)
print(person_dict['name'])

其中person.json文件内容为：

{
    "name": "John Smith",
    "age": 30,
    "city": "New York"
}

输出：

{'name': 'John Smith', 'age': 30, 'city': 'New York'}
John Smith

写入JSON文件

使用json.dump()函数可以将Python数据结构编码为JSON字符串并写入到JSON文件中。下面是一个示例：

import json

person_dict = {'name': 'John Smith', 'age': 30, 'city': 'New York'}

with open('person.json', 'w') as f:
    json.dump(person_dict, f)

写入后的person.json文件内容为：

{"name": "John Smith", "age": 30, "city": "New York"}

JSON数据处理

一旦将JSON字符串转换为Python数据结构，就可以在Python中使用各种数据处理技术来处理这些数据。比如，可以使用Python的for循环和列表推导式来遍历和过滤JSON列表。

假设有如下JSON字符串：

[
    {"name": "John Smith", "age": 30, "city": "New York"},
    {"name": "Jane Doe", "age": 25, "city": "Boston"},
    {"name": "Tom Brown", "age": 45, "city": "Los Angeles"}
]

可以使用以下代码将其解码为Python数据结构并遍历其中的元素：

import json

json_str = '[{"name": "John Smith", "age": 30, "city": "New York"},{"name": "Jane Doe", "age": 25, "city": "Boston"},{"name": "Tom Brown", "age": 45, "city": "Los Angeles"}]'
person_list = json.loads(json_str)

# 遍历列表
for p in person_list:
    print(p['name'], p['city'])

# 过滤列表
adult_person_list = [p for p in person_list if p['age'] >= 30]
print(adult_person_list)

输出：

John Smith New York
Jane Doe Boston
Tom Brown Los Angeles
[{'name': 'John Smith', 'age': 30, 'city': 'New York'}, {'name': 'Tom Brown', 'age': 45, 'city': 'Los Angeles'}]