Python入门系列25

你真的了解JSON嘛？

本篇阅读时间约为6分钟。

前言

原谅我标题党了一波，哈哈哈哈！其实今天这篇文章算是题外番了，为什么这么说呢？因为JSON这个词，在当今的web环境下，作为一种最常使用的数据格式来进行各处的交互，本想着不打算介绍JSON的，但是因为后续的爬虫章节肯定会涉及到这个知识点，早就说过，此系列文章是为了让小白也能入门……所以还是单独提出来写一篇文章来讲解下。

JSON的概念

JSON，全拼JavaScript Object Notation, 中文是JavaScript 对象表示法的意思，它是一种轻量级的数据交换格式。来！划重点……轻量级的！数据交换格式！概念上来说，这两点是最重要的，也是最应该记住的。

PS: JavaScript是前端的一种脚本语言，比如我们浏览器的一些按钮交互动作，都是由JS来实现的。

JSON与XML的比较

再普及一个新的名词知识点XML，早期传递数据，是用XML来进行传递的。等到后来JSON出来以后，越来越多的人开始使用JSON在网络上进行数据的传递了，当然是因为JSON比XML有更多的优点，才会被人们接受哇！⊙∀⊙！来看下面的两个观点:

什么是 XML?
· XML 指可扩展标记语言（EXtensible Markup Language）
· XML 是一种标记语言，很类似 HTML
· XML 的设计宗旨是传输数据，而非显示数据

什么是JSON？
· JSON 是轻量级的文本数据交换格式
· JSON 独立于语言 *
· JSON 具有自我描述性，更易理解

说了这么多，分别来看下二者长什么样子吧！以下截图来源皆来于网址：

http://www.w3school.com.cn，有兴趣的可以去看下官方的讲述。

图1，XML：

学过HTML的同学看上去是不是非常熟悉，XML也是采用闭合标签的形式来标记数据。

图2，JSON：

而JSON呢？实则就是一串字符串，是不是看起来非常像Python的数据类型dict，也就是字典呢！

Python中JSON的用法

了解到上述所有概念后就好说多了，JSON在每种语言中都有着不同的数据类型相互对应，比如在Python中，当我们把一个普通的JSON字符串解析完成后，得到的就是dict类型。口说无凭，来直接看下面的示例吧！

示例1：场景来咯，假设你的女朋友！被我用JSON字符串来描述她的特征了，那么现在需要将此JSON串，在python中将她的体重读取到，改如何做呢？

首先import一个叫做json的内置库，python一向秉承着简洁，通过名字就知道这个库是做什么的啦！而json有个方法，可以将JSON数据格式直接转化为python内置的数据类型，调用loads方法来进行转化。下面就来看下具体代码：

import json

girlfriend_json1 = "{name : 女儿国公主 , age : 10000, weight : 200kg}"
girlfriend_json2 = "{'name' : '女儿国公主' , 'age' : 10000, 'weight' : '200kg'}"
girlfriend_json3 = '{"name" : "女儿国公主" , "age" : 10000, "weight" : "200kg"}'

girlfriend_dict = json.loads(girlfriend_json1)
girlfriend_dict = json.loads(girlfriend_json2)
girlfriend_dict = json.loads(girlfriend_json3)
print(type(girlfriend_dict))
print(girlfriend_dict)

可以看到代码中，在设定JSON字符串时，以女朋友的特性来作为JSON字符串的“key”，对应的值来作为JSON字符串的"value"。那么问题来了，你认为girlfriend_json1 ~ 3 哪个才是正确的写法呢？（先不要看下面的解释哟，独立思考下！）

解释：

① girlfriend_json1 ，大体格式是没有错的，正如python中的dict一样，JSON字符串也是有类似key-value这种形式组成的数据格式。但是，假设如果我们解析正常了，此时的name肯定是一个没有经过定义的变量，这样的存在在程序中是不被允许的，所以肯定会报错！如下：

② girlfriend_json2 ，有了1的解释，那么我们可以得出一个结论，JSON中未定义的变量是不能直接命名的，所以必须用引号来修饰，也就是说要定义成字符串的形式来写，于是呢有了2的写法，继续来运行下看看能否成功呢？

这是为什么呢?已经用单引号括起来了，还是报错，实际上虽然在python中定义字符串是可以用单双引号来修饰，但是请务必记住，JSON本身规定如此，在JSON自身中必须由双引号去定义才算是属性字符串。所以呢，所以呢，继续看下面的3吧！

③ girlfriend_json3 ，此种写法在1,2上层层优化，得出的双引号定义属性，而对于数字来说，是不需要被双引号括起来进行修饰的，这点可以注意下，如下图：

经过不断地调整，因为JSON本身需要用双引号来定义所谓的变量，所以在python中定一个JSON字符串，最外层就要用单引号来修饰，通过loads转化成功后，可以看到转成的数据类型是python中的dict类型！这里就非常容易可以将女票的体重读取出出来了！只需要利用dict['key']操作即可。

示例2：场景再次变更，假设还是你的女朋友！一个前任，一个现任，需要作对比！依然是用JSON字符串来描述她们的特征，最终还是要在python中将她们的体重读取到，改如何做呢？而这个JSON字符串该如何定义呢？（思考思考....）

import json

girlfriend_json = '[{"name" : "前任女儿国公主" , "age" : 10000, "weight" : "200kg"},' \
                  '{"name" : "现任嫦娥小姐姐" , "age" : 18, "weight" : "50kg"}]'

girlfriend_list = json.loads(girlfriend_json)
print(type(girlfriend_list))
print(girlfriend_list)
print(f"前任的体重：{girlfriend_list[0]['weight']}")
print(f"现任的体重：{girlfriend_list[1]['weight']}")

在定义前任后，通过\ 对字符串的定义进行了换行操作，要不实在是太长了！可以看到，通过[]将两个JSON组合到了一起，但是依然是字符串形式，运行下代码，输出看下结果：

可以看到，经过类似python中list的去定义JSON，在解析后，得到的python基础数据类型就是list，而不是在示例一种解析得到的dict类型！

这也是为什么我又再次举例了示例2的原因，JSON自身是有着所谓不同的“数据基础类型”，而每一种都可以对应到不同语言中去！（包括你可以进行布尔值的尝试）这就要涉及到另一个知识点了，序列化与反序列化。

PS:

附上一张三个语言的基础类型比较。

JSON	Python	Java
object(JSON整串)	dict	Map
array	list	List
string	str	String
number	int	int
number	float	float
true	True	true
false	False	false
null	None	null

python的序列化与反序列化

1. 序列化

先来看下序列化是什么意思？实例如下：

示例：场景再次降临，假设你的女朋友！前任和现任(捂脸逃，跟女朋友杠上了！汪汪汪……).....这次不定义在JSON上了，我们将其定义在python的基础数据类型list中....

import json

girlfriend_list = [{'name': '女儿国公主', 'age': 10000, 'weight': '200kg'},
                   {'name': '嫦娥小姐姐', 'age': 18, 'weight': '50kg'}
                   ]

# ensure_ascii = False,此参数加上，中文才不会被转为unicode编码
girlfriend_json = json.dumps(girlfriend_list,ensure_ascii=False)
girlfriend_json2 = json.dumps(girlfriend_list)
print(girlfriend_json)
print(girlfriend_json2)
print(type(girlfriend_json))

代码中，通过json.dumps方法，将定义好的python基础类型list转为本章男猪脚JSON形式，打印输出你可以看到，它其实就是一段字符串。

需要注意的是:如果你的内容里包含了中文字符，在dumps方法里传入第二个参数，将ascii码选项设置为False即可成功显示原有中文，否则默认为True,中文会被转为unicode进行输出。此处所说可以点击上图查看到结果的输出案例。

以上说了这么多，实际上我们将程序内存中的基础数据类型转为JSON的这一过程，就称之为序列化。

序列化的目的:序列化之后，就可以把序列化后的内容写入磁盘，或者通过网络传输到别的机器上，也就是所谓的数据落地(落地，写入数据库中或者电脑磁盘上)与数据调用传输。

2. 反序列化

反序列化就是将序列化的过程反过来，实际上并不难以理解，在上面我们将JSON转化为Python内置数据基础类型的这个过程，其实就是称之为反序列化。当然这里不限定与JSON转为Python的内置数据类型，类似的，比如XML转为Python数据类型的过程也可以称之为反序列化。从硬件的思维角度解释来说，就是将硬盘、网络上的数据转化为语言本身内存的数据基础类型来供程序使用。

关于JSON额外的一些话题

在网络系统的交互中，像这种数据格式进行交互来说是必不可少的，比如我们日常生活中经常会用浏览器访问网页，拿淘宝举例，它上面的物品价格数字有可能每天都会发生变化，而这些数据就是通过后端系统使用JSON这种数据格式将数据传到页面上，最终由浏览器动态渲染而成，你才能看到每种商品都有不同的价钱。

在不同的语言系统中，JSON也可以作为跨语言的统一数据格式来规定其他语言，从而实现跨语言的系统交互。数据格式呢，类似于中间代理，你要是想跨语言系统进行交互，那你就得遵循我定义的规范(这里的规范就是指JSON数据格式)。

如下图：

好了，以上就是本章介绍的番外篇JSON啦。

至此完！

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