【跟着AI学Python】第24天:JSON 数据处理

太棒了！欢迎来到 【跟着AI学Python】第24天！🎉今天我们将深入学习 JSON（JavaScript Object Notation） —— 当前最主流的轻量级数据交换格式，广泛用于 Web API、配置文件、数据库存储等场景！

💡 Python 内置 json 模块，让你轻松在 字符串 ↔ Python 对象 之间转换，并读写 JSON 文件！

🎯 第24天目标：

✅ 掌握 json.loads() 和 json.dumps()✅ 学会读写 JSON 文件：json.load() / json.dump()✅ 理解 JSON 与 Python 数据类型的对应关系✅ 实战：保存和加载用户配置

📘 一、JSON 是什么？

• 纯文本格式，人类可读
• 支持：对象（字典）、数组（列表）、字符串、数字、布尔值、null
• 示例：

{  "name": "Alice",  "age": 25,  "is_student": false,  "courses": ["Math", "Physics"],  "address": null}

📘 二、核心函数速查表

🔑 记忆技巧：

• 带 s 的处理 字符串（loads, dumps）
• 不带 s 的处理 文件对象（load, dump）

📘 三、json.loads()：解析 JSON 字符串

import json# JSON 字符串（注意：必须用双引号！）json_str = '''{    "name": "张三",    "age": 20,    "scores": {"math": 90, "english": 85}}'''# 转为 Python 字典data = json.loads(json_str)print(data["name"])        # 张三print(data["scores"]["math"])  # 90print(type(data))          # <class 'dict'>

⚠️ 常见错误：

• 使用单引号 '{"name": "Alice"}' → 合法（Python 字符串）
• 但 JSON 内部必须双引号，否则 json.loads() 报错！

📘 四、json.dumps()：生成 JSON 字符串

🔹 关键参数：

• ensure_ascii=False ：允许中文直接显示（默认会转为\u4e2d）
• indent=2 ：美化输出，缩进 2 空格（适合调试）
• sort_keys=True ：按键排序（可选）

📘 五、读写 JSON 文件

🔹 写入 JSON 文件

🔹 读取 JSON 文件

✅ 最佳实践：

• 始终指定 encoding="utf-8" 避免中文乱码
• 用 with open 确保文件正确关闭

💻 综合实战：用户配置管理器

import jsonimport osCONFIG_FILE = "user_config.json"def save_config(username, preferences):    """保存用户配置到 JSON 文件"""    config = {        "username": username,        "preferences": preferences,        "version": "1.0"    }    with open(CONFIG_FILE, "w", encoding="utf-8") as f:        json.dump(config, f, ensure_ascii=False, indent=2)    print(f"✅ 配置已保存到 {CONFIG_FILE}")def load_config():    """从 JSON 文件加载配置"""    if not os.path.exists(CONFIG_FILE):        print("📭 配置文件不存在")        return None    try:        with open(CONFIG_FILE, "r", encoding="utf-8") as f:            return json.load(f)    except (json.JSONDecodeError, IOError) as e:        print(f"❌ 读取配置失败: {e}")        return None# 使用示例if __name__ == "__main__":    # 保存配置    prefs = {"theme": "light", "notifications": True}    save_config("李四", prefs)    # 加载配置    config = load_config()    if config:        print(f"欢迎回来, {config['username']}!")        print("偏好设置:", config["preferences"])

运行后生成 user_config.json：

🔄 JSON 与 Python 类型对照表

⚠️ 注意：

• JSON 没有元组、集合、自定义类
• 复杂对象需先转为字典/列表再序列化

✅ 今日小任务

1. 用 json.dumps()将 {"message": "你好，世界！"}转为 JSON 字符串（确保中文不乱码）
2. 创建 data.json 文件，写入一个包含姓名和年龄的字典，然后读取并打印年龄

💡 答案参考：

# 任务1import jsons = json.dumps({"message": "你好，世界！"}, ensure_ascii=False)print(s)# 任务2data = {"name": "王五", "age": 30}with open("data.json", "w") as f:    json.dump(data, f)with open("data.json") as f:    loaded = json.load(f)    print(loaded["age"])

📝 小结：JSON 处理最佳实践

✅ 记住：JSON 是“数据”，不是“代码” —— 它安全、通用、跨语言！

🎉 恭喜完成第24天！你已掌握 结构化数据存储与交换的核心技能，能轻松对接 Web API 和配置系统！

继续加油，你的数据处理能力越来越全面了！📊🐍