Đọc danh sách các đối tượng JSON Python

Một chút từ vựng

Quá trình mã hóa JSON thường được gọi là tuần tự hóa. Thuật ngữ này đề cập đến việc chuyển đổi dữ liệu thành một chuỗi byte (do đó là nối tiếp) để được lưu trữ hoặc truyền qua mạng. Bạn cũng có thể nghe thấy thuật ngữ soái ca, nhưng đó là một cuộc thảo luận hoàn toàn khác. Đương nhiên, giải tuần tự hóa là quá trình giải mã dữ liệu đối ứng đã được lưu trữ hoặc phân phối theo tiêu chuẩn JSON

Rất tiếc. Nghe có vẻ khá kỹ thuật. Chắc chắn. Nhưng trên thực tế, tất cả những gì chúng ta đang nói ở đây là đọc và viết. Hãy nghĩ về nó như thế này. mã hóa là để ghi dữ liệu vào đĩa, trong khi giải mã là để đọc dữ liệu vào bộ nhớ

Tuần tự hóa JSON

Điều gì xảy ra sau khi máy tính xử lý nhiều thông tin? . Theo đó, thư viện

with open("data_file.json", "w") as write_file:
    json.dump(data, write_file)

with open("data_file.json", "w") as write_file:
    json.dump(data, write_file)

with open("data_file.json", "w") as write_file:
    json.dump(data, write_file)

Các đối tượng Python đơn giản được dịch sang JSON theo cách chuyển đổi khá trực quan

PythonJSON

with open("data_file.json", "w") as write_file:
    json.dump(data, write_file)

with open("data_file.json", "w") as write_file:
    json.dump(data, write_file)

with open("data_file.json", "w") as write_file:
    json.dump(data, write_file)

with open("data_file.json", "w") as write_file:
    json.dump(data, write_file)

with open("data_file.json", "w") as write_file:
    json.dump(data, write_file)

json_string = json.dumps(data)

json_string = json.dumps(data)

json_string = json.dumps(data)

json_string = json.dumps(data)

json_string = json.dumps(data)

json_string = json.dumps(data)

json_string = json.dumps(data)

json_string = json.dumps(data)

json_string = json.dumps(data)

json_string = json.dumps(data)

>>> json.dumps(data)
>>> json.dumps(data, indent=4)

>>> json.dumps(data)
>>> json.dumps(data, indent=4)

Một ví dụ tuần tự hóa đơn giản

Hãy tưởng tượng bạn đang làm việc với một đối tượng Python trong bộ nhớ trông giống như thế này

data = {
    "president": {
        "name": "Zaphod Beeblebrox",
        "species": "Betelgeusian"
    }
}

Điều quan trọng là bạn lưu thông tin này vào đĩa, vì vậy nhiệm vụ của bạn là ghi nó vào một tệp

Sử dụng trình quản lý bối cảnh của Python, bạn có thể tạo một tệp có tên

>>> json.dumps(data)
>>> json.dumps(data, indent=4)

>>> json.dumps(data)
>>> json.dumps(data, indent=4)

with open("data_file.json", "w") as write_file:
    json.dump(data, write_file)

Lưu ý rằng

with open("data_file.json", "w") as write_file:
    json.dump(data, write_file)

Hoặc, nếu bạn muốn tiếp tục sử dụng dữ liệu JSON được tuần tự hóa này trong chương trình của mình, bạn có thể ghi dữ liệu đó vào đối tượng

json_string = json.dumps(data)

json_string = json.dumps(data)

Lưu ý rằng đối tượng giống như tệp không có vì bạn không thực sự ghi vào đĩa. Ngoài ra,

with open("data_file.json", "w") as write_file:
    json.dump(data, write_file)

with open("data_file.json", "w") as write_file:
    json.dump(data, write_file)

hoan hô. Bạn đã tạo ra một số JSON con và bạn đã sẵn sàng phát hành nó vào thế giới tự nhiên để phát triển lớn mạnh

Một số đối số từ khóa hữu ích

Hãy nhớ rằng, JSON có nghĩa là con người có thể dễ dàng đọc được, nhưng cú pháp có thể đọc được là không đủ nếu tất cả được ghép lại với nhau. Ngoài ra, bạn có thể có phong cách lập trình khác với tôi và bạn có thể dễ dàng đọc mã hơn khi nó được định dạng theo ý thích của bạn

GHI CHÚ. Cả hai phương pháp

with open("data_file.json", "w") as write_file:
    json.dump(data, write_file)

3 và

with open("data_file.json", "w") as write_file:
    json.dump(data, write_file)

4 đều sử dụng các đối số từ khóa giống nhau

Tùy chọn đầu tiên mà hầu hết mọi người muốn thay đổi là khoảng trắng. Bạn có thể sử dụng đối số từ khóa

>>> blackjack_hand = (8, "Q")
>>> encoded_hand = json.dumps(blackjack_hand)
>>> decoded_hand = json.loads(encoded_hand)

>>> blackjack_hand == decoded_hand
False
>>> type(blackjack_hand)

>>> type(decoded_hand)

>>> blackjack_hand == tuple(decoded_hand)
True

>>> blackjack_hand = (8, "Q")
>>> encoded_hand = json.dumps(blackjack_hand)
>>> decoded_hand = json.loads(encoded_hand)

>>> blackjack_hand == decoded_hand
False
>>> type(blackjack_hand)

>>> type(decoded_hand)

>>> blackjack_hand == tuple(decoded_hand)
True

>>>

>>> json.dumps(data)
>>> json.dumps(data, indent=4)

Một tùy chọn định dạng khác là đối số từ khóa

>>> blackjack_hand = (8, "Q")
>>> encoded_hand = json.dumps(blackjack_hand)
>>> decoded_hand = json.loads(encoded_hand)

>>> blackjack_hand == decoded_hand
False
>>> type(blackjack_hand)

>>> type(decoded_hand)

>>> blackjack_hand == tuple(decoded_hand)
True

>>> blackjack_hand = (8, "Q")
>>> encoded_hand = json.dumps(blackjack_hand)
>>> decoded_hand = json.loads(encoded_hand)

>>> blackjack_hand == decoded_hand
False
>>> type(blackjack_hand)

>>> type(decoded_hand)

>>> blackjack_hand == tuple(decoded_hand)
True

>>> blackjack_hand = (8, "Q")
>>> encoded_hand = json.dumps(blackjack_hand)
>>> decoded_hand = json.loads(encoded_hand)

>>> blackjack_hand == decoded_hand
False
>>> type(blackjack_hand)

>>> type(decoded_hand)

>>> blackjack_hand == tuple(decoded_hand)
True

Có những cái khác, như

>>> blackjack_hand = (8, "Q")
>>> encoded_hand = json.dumps(blackjack_hand)
>>> decoded_hand = json.loads(encoded_hand)

>>> blackjack_hand == decoded_hand
False
>>> type(blackjack_hand)

>>> type(decoded_hand)

>>> blackjack_hand == tuple(decoded_hand)
True

Giải tuần tự hóa JSON

Tuyệt, có vẻ như bạn đã thu thập được một số JSON hoang dã. Bây giờ là lúc để quất nó thành hình. Trong thư viện

with open("data_file.json", "w") as write_file:
    json.dump(data, write_file)

>>> blackjack_hand = (8, "Q")
>>> encoded_hand = json.dumps(blackjack_hand)
>>> decoded_hand = json.loads(encoded_hand)

>>> blackjack_hand == decoded_hand
False
>>> type(blackjack_hand)

>>> type(decoded_hand)

>>> blackjack_hand == tuple(decoded_hand)
True

>>> blackjack_hand = (8, "Q")
>>> encoded_hand = json.dumps(blackjack_hand)
>>> decoded_hand = json.loads(encoded_hand)

>>> blackjack_hand == decoded_hand
False
>>> type(blackjack_hand)

>>> type(decoded_hand)

>>> blackjack_hand == tuple(decoded_hand)
True

Giống như tuần tự hóa, có một bảng chuyển đổi đơn giản để giải tuần tự hóa, mặc dù bạn có thể đoán nó trông như thế nào rồi

JSONPython

with open("data_file.json", "w") as write_file:
    json.dump(data, write_file)

with open("data_file.json", "w") as write_file:
    json.dump(data, write_file)

with open("data_file.json", "w") as write_file:
    json.dump(data, write_file)

with open("data_file.json", "w") as write_file:
    json.dump(data, write_file)

json_string = json.dumps(data)

json_string = json.dumps(data)

json_string = json.dumps(data)

json_string = json.dumps(data)

json_string = json.dumps(data)

json_string = json.dumps(data)

json_string = json.dumps(data)

json_string = json.dumps(data)

json_string = json.dumps(data)

json_string = json.dumps(data)

>>> json.dumps(data)
>>> json.dumps(data, indent=4)

>>> json.dumps(data)
>>> json.dumps(data, indent=4)

Về mặt kỹ thuật, chuyển đổi này không phải là một sự đảo ngược hoàn hảo đối với bảng tuần tự hóa. Về cơ bản, điều đó có nghĩa là nếu bạn mã hóa một đối tượng ngay bây giờ và sau đó giải mã lại sau, bạn có thể không nhận được chính xác cùng một đối tượng. Tôi tưởng tượng nó hơi giống dịch chuyển tức thời. phá vỡ các phân tử của tôi ở đây và đặt chúng lại với nhau ở đó. Tôi vẫn là người như vậy chứ?

Trên thực tế, nó có thể giống như nhờ một người bạn dịch một thứ gì đó sang tiếng Nhật và một người bạn khác dịch lại sang tiếng Anh. Bất chấp điều đó, ví dụ đơn giản nhất sẽ là mã hóa một

with open("data_file.json", "w") as write_file:
    json.dump(data, write_file)

with open("data_file.json", "w") as write_file:
    json.dump(data, write_file)

>>>

>>> blackjack_hand = (8, "Q")
>>> encoded_hand = json.dumps(blackjack_hand)
>>> decoded_hand = json.loads(encoded_hand)

>>> blackjack_hand == decoded_hand
False
>>> type(blackjack_hand)

>>> type(decoded_hand)

>>> blackjack_hand == tuple(decoded_hand)
True

Một ví dụ Deserialization đơn giản

Lần này, hãy tưởng tượng bạn có một số dữ liệu được lưu trữ trên đĩa mà bạn muốn thao tác trong bộ nhớ. Bạn vẫn sẽ sử dụng trình quản lý bối cảnh, nhưng lần này bạn sẽ mở

>>> json.dumps(data)
>>> json.dumps(data, indent=4)

with open("data_file.json", "r") as read_file:
    data = json.load(read_file)

Mọi thứ khá đơn giản ở đây, nhưng hãy nhớ rằng kết quả của phương pháp này có thể trả về bất kỳ loại dữ liệu được phép nào từ bảng chuyển đổi. Điều này chỉ quan trọng nếu bạn đang tải dữ liệu mà bạn chưa từng thấy trước đây. Trong hầu hết các trường hợp, đối tượng gốc sẽ là một

with open("data_file.json", "w") as write_file:
    json.dump(data, write_file)

with open("data_file.json", "w") as write_file:
    json.dump(data, write_file)

Nếu bạn đã lấy dữ liệu JSON từ một chương trình khác hoặc đã nhận được một chuỗi dữ liệu có định dạng JSON trong Python, thì bạn có thể dễ dàng giải tuần tự hóa dữ liệu đó bằng

>>> blackjack_hand = (8, "Q")
>>> encoded_hand = json.dumps(blackjack_hand)
>>> decoded_hand = json.loads(encoded_hand)

>>> blackjack_hand == decoded_hand
False
>>> type(blackjack_hand)

>>> type(decoded_hand)

>>> blackjack_hand == tuple(decoded_hand)
True

json_string = """
{
    "researcher": {
        "name": "Ford Prefect",
        "species": "Betelgeusian",
        "relatives": [
            {
                "name": "Zaphod Beeblebrox",
                "species": "Betelgeusian"
            }
        ]
    }
}
"""
data = json.loads(json_string)

thì đấy. Bạn đã thuần hóa JSON hoang dã và giờ nó nằm trong tầm kiểm soát của bạn. Nhưng những gì bạn làm với sức mạnh đó là tùy thuộc vào bạn. Bạn có thể cho nó ăn, nuôi dưỡng nó và thậm chí dạy cho nó các thủ thuật. Không phải là tôi không tin tưởng bạn… nhưng hãy giữ nó trên dây xích, được chứ?

Đơn giản hóa cấu trúc dữ liệu

Bây giờ, câu hỏi đặt ra là làm thế nào để xử lý các cấu trúc dữ liệu phức tạp hơn. Chà, bạn có thể thử mã hóa và giải mã JSON bằng tay, nhưng có một giải pháp thông minh hơn một chút sẽ giúp bạn tiết kiệm được một số công việc. Thay vì chuyển thẳng từ kiểu dữ liệu tùy chỉnh sang JSON, bạn có thể thực hiện một bước trung gian

Tất cả những gì bạn cần làm là trình bày dữ liệu của mình theo các loại tích hợp sẵn

with open("data_file.json", "w") as write_file:
    json.dump(data, write_file)

with open("data_file.json", "w") as write_file:
    json.dump(data, write_file)

Để hiểu rõ điều này, bạn sẽ cần một đối tượng phức tạp để chơi cùng. Bạn có thể sử dụng bất kỳ lớp tùy chỉnh nào bạn thích, nhưng Python có một loại tích hợp có tên là

import json

import json

>>>

import json

Số phức đến từ đâu?

Một câu hỏi hay để tự hỏi khi làm việc với các loại tùy chỉnh là Lượng thông tin tối thiểu cần thiết để tạo lại đối tượng này là bao nhiêu?

>>>

import json

Việc chuyển các số giống nhau vào hàm tạo

import json

import json

>>>

data = {
    "president": {
        "name": "Zaphod Beeblebrox",
        "species": "Betelgeusian"
    }
}

Việc chia nhỏ các loại dữ liệu tùy chỉnh thành các thành phần thiết yếu của chúng là rất quan trọng đối với cả quy trình tuần tự hóa và giải tuần tự hóa

Mã hóa các loại tùy chỉnh

Để dịch một đối tượng tùy chỉnh thành JSON, tất cả những gì bạn cần làm là cung cấp một hàm mã hóa cho tham số

import json

with open("data_file.json", "w") as write_file:
    json.dump(data, write_file)

with open("data_file.json", "w") as write_file:
    json.dump(data, write_file)

data = {
    "president": {
        "name": "Zaphod Beeblebrox",
        "species": "Betelgeusian"
    }
}

Lưu ý rằng bạn sẽ tăng

import json

>>>

data = {
    "president": {
        "name": "Zaphod Beeblebrox",
        "species": "Betelgeusian"
    }
}

Tại sao chúng tôi mã hóa số phức dưới dạng

with open("data_file.json", "w") as write_file:
    json.dump(data, write_file)

8? . Đó chắc chắn không phải là lựa chọn duy nhất, cũng không hẳn là lựa chọn tốt nhất. Trên thực tế, đây sẽ không phải là một biểu diễn tốt nếu bạn muốn giải mã đối tượng sau này, như bạn sẽ thấy ngay sau đây

Cách tiếp cận phổ biến khác là phân lớp tiêu chuẩn

import json

import json

data = {
    "president": {
        "name": "Zaphod Beeblebrox",
        "species": "Betelgeusian"
    }
}

Thay vì tự nâng cao

import json

with open("data_file.json", "w") as write_file:
    json.dump(data, write_file)

import json

import json

>>>

data = {
    "president": {
        "name": "Zaphod Beeblebrox",
        "species": "Betelgeusian"
    }
}

Giải mã các loại tùy chỉnh

Mặc dù phần thực và phần ảo của một số phức là hoàn toàn cần thiết, nhưng chúng thực sự không đủ để tạo lại đối tượng. Đây là điều xảy ra khi bạn thử mã hóa một số phức bằng _______27 và sau đó giải mã kết quả

>>>

data = {
    "president": {
        "name": "Zaphod Beeblebrox",
        "species": "Betelgeusian"
    }
}

Tất cả những gì bạn nhận được là một danh sách và bạn phải chuyển các giá trị vào một hàm tạo

import json

Tôi cho rằng câu hỏi mà bạn thực sự nên tự hỏi mình là Lượng thông tin tối thiểu cần thiết và đủ để tạo lại đối tượng này là bao nhiêu?

Mô-đun

with open("data_file.json", "w") as write_file:
    json.dump(data, write_file)

import json

import json

with open("data_file.json", "w") as write_file:
    json.dump(data, write_file)

data = {
    "president": {
        "name": "Zaphod Beeblebrox",
        "species": "Betelgeusian"
    }
}

Xem một chút thông minh? . Nó không thực sự quan trọng giá trị liên quan là gì. Để hack nhỏ này hoạt động, tất cả những gì bạn cần làm là xác minh rằng khóa tồn tại

data = {
    "president": {
        "name": "Zaphod Beeblebrox",
        "species": "Betelgeusian"
    }
}

Nếu

import json

Mỗi khi phương pháp

>>> blackjack_hand = (8, "Q")
>>> encoded_hand = json.dumps(blackjack_hand)
>>> decoded_hand = json.loads(encoded_hand)

>>> blackjack_hand == decoded_hand
False
>>> type(blackjack_hand)

>>> type(decoded_hand)

>>> blackjack_hand == tuple(decoded_hand)
True

with open("data_file.json", "w") as write_file:
    json.dump(data, write_file)

import json

Bây giờ chơi cùng loại trò chơi như trước đây

>>>

data = {
    "president": {
        "name": "Zaphod Beeblebrox",
        "species": "Betelgeusian"
    }
}

Mặc dù

import json

import json

with open("data_file.json", "w") as write_file:
    json.dump(data, write_file)

Điều này cũng không chỉ hoạt động với một đối tượng. Hãy thử đặt danh sách các số phức này vào

import json

data = {
    "president": {
        "name": "Zaphod Beeblebrox",
        "species": "Betelgeusian"
    }
}

Nếu mọi việc suôn sẻ, bạn sẽ nhận được danh sách

import json

>>>

with open("data_file.json", "w") as write_file:
    json.dump(data, write_file)

Bạn cũng có thể thử phân lớp con

import json

import json