Python 常用模块json

json序列化模块

【1】定义

• 序列化：将数据结构或对象转换为可存储或传输的格式
• 反序列化：将序列化后的数据恢复为开始的数据结构或者对象
• 通过序列化和反序列，可以轻松地在不同的应用程序或平台之间传输数据，并在需要时重新构造原始的数据结构和对象

【2】目的

• 数据持久化存储： 将程序中的数据结构转换为字节流或文本格式，以便长期存储在文件、数据库或其他持久性存储介质中。这样，下次程序运行时，可以通过反序列化将数据重新加载到内存中，继续使用。

• 跨平台数据交互：在不同的应用程序、系统或平台之间传递数据。通过将数据序列化为通用的格式（如 JSON、XML），不同的系统可以轻松地交换信息，而不受编程语言或平台的限制。

• 远程通信：在网络上传输数据时，将数据序列化为字节流，以便通过网络传递。接收方可以将接收到的字节流反序列化为原始数据结构，实现远程通信。

• 缓存：将一些计算昂贵的数据结构序列化并保存在缓存中。这样，下次需要相同数据时，可以直接从缓存中反序列化，而不必重新计算。

• 进程间通信： 在多进程或多线程的环境中，通过序列化可以实现进程间的数据传递。不同的进程可以将数据序列化后传递给其他进程，从而实现进程间的通信。

【3】Json和Python内置的数据类型对应表

【4】代码演示

（1）序列化drumps和反序列化loads

• 序列化drumps

  • 序列化以后的类型都为json格式的字符串

  • 集合无法序列化成json格式的字符串

import json

int1 = 1
float1 = 1.1
str1 = "1"
bool1 = True
list1 = [1, 2]
dict1 = {
   "name": "bruce"}
set1 = {
   1, 2}
tuple1 = (1, 2)


# 序列化 整型
int_dumps = json.dumps(int1)
print(int_dumps, type(int_dumps))       # 1 <class 'str'>
# 序列化 浮点型           
float1_dumps = json.dumps(float1)
print(float1_dumps, type(float1_dumps)) # 1.1 <class 'str'>
# 序列化 字符串
str1_dumps = json.dumps(str1)
print(str1_dumps, type(str1_dumps))     # "1" <class 'str'>
# 序列化 布尔型
bool1_dumps = json.dumps(bool1)
print(bool1_dumps, type(bool1_dumps))   # true <class 'str'>
# 序列化 列表
list1_dumps = json.dumps(list1)
print(list1_dumps, type(list1_dumps))   # [1, 2] <class 'str'>
# 序列化 字典
dict1_dumps = json.dumps(dict1)
print(dict1_dumps, type(dict1_dumps))   # {"name": "bruce"} <class 'str'>
# 序列化 集合
# set1_dumps = json.dumps(set1)         # 报错，集合无法转换成json格式
# print(set1_dumps, type(set1_dumps))
# 序列化 元组
tuple1_dumps = json.dumps(tuple1)
print(tuple1_dumps, type(tuple1_dumps)) # [1, 2] <class 'str'>

• 反序列化
  • 元组反序列化以后是列表

# 反序列化 整型
int_loads = json.loads(int_dumps)
print(int_loads, type(int_loads))  # 1 <class 'int'>
# 反序列化 浮点型
float1_loads = json.loads(float1_dumps)
print(float1_loads, type(float1_loads))  # 1.1 <class 'float'>
# 反序列化 字符串
str1_loads = json.loads(str1_dumps)
print(str1_loads, type(str1_loads))  # 1 <class 'str'>
# 反序列化 布尔型
bool1_loads = json.loads(bool1_dumps)
print(bool1_loads, type(bool1_loads))  # True <class 'bool'>
# 反序列化 列表
list1_loads = json.loads(list1_dumps)
print(list1_loads, type(list1_loads))  # [1, 2] <class 'list'>
# 反序列化 字典
dict1_loads = json.loads(dict1_dumps)
print(dict1_loads, type(dict1_loads))  # {'name': 'bruce'} <class 'dict'>

# 反序列化 元组
tuple1_loads = json.loads(tuple1_dumps)
print(tuple1_loads, type(tuple1_loads))  # [1, 2] <class 'list'>

（2）序列化drump和反序列化load

• 序列化drump
  • 通常保存转换字典格式
  • 不适用于追加a模式

import json

user_dict = {
   "username": "bruce", "age": 18}
with open("01.json", "w", encoding="utf8") as fp:
    json.dump(user_dict, fp=fp)
    
# 结果
# {"username": "bruce", "age": 18}    

# 写入文件默认使用ASCII编码存储
# 在open中encoding="utf8"仅表示按照这个格式打开
# 还需要关闭json的默认编码格式
import json

user_dict = {
   "username": "秦始皇", "age": 100}
with open("01.json", "w", encoding="utf8") as fp:
    json.dump(user_dict, fp=fp)
# {"username": "\u79e6\u59cb\u7687", "age": 100}

user_dict = {
   "username": "秦始皇", "age": 100}
with open("01.json", "w", encoding="utf8") as fp:
    json.dump(user_dict, fp=fp)
# {"username": "秦始皇", "age": 100}

• 反序列化load

import json

with open("01.json", "r", encoding="utf8") as fp:
    data = json.load(fp=fp)
    print(data, type(data))
# {
   'username': '秦始皇', 'age': 100} <class 'dict'>

【5】应用（登陆注册功能）

import json


def save_data(user_dict):
    # 将字典写入user_dict.json文件
    with open("user_dict.json", "w", encoding="utf8") as fp:
        json.dump(user_dict, fp=fp, ensure_ascii=False)


def read_data():
    # 将user_dict.json内容读出
    with open("user_dict.json", "r", encoding="utf8") as fp:
        user_dict = json.load(fp=fp)
        return user_dict


def register():
    # 输入用户名和密码
    username = input("username>>>:").strip()
    password = input("password>>>:").strip()
    # 以json格式存储信息
    user_dict = {
   "username": username, "password": password}
    save_data(user_dict)
    print("register successful")


def login():
    # 输入用户名和密码
    username = input("username>>>:").strip()
    password = input("password>>>:").strip()
    # 读取信息并进行校验
    user_dict = read_data()
    if username == user_dict["username"] and password == user_dict["password"]:
        print("login successful")
    else:
        print("username or password wrong")


register()
login()