JSON（JavaScript Object Notation）作为一种轻量级的数据交换格式，在各种应用场景中扮演着重要角色。Python 中处理 JSON 数据非常便捷，主要通过内置的 json 模块来实现。本文将详细介绍如何使用 Python 进行 JSON 数据的操作，包括基本的序列化与反序列化、美化输出、处理特殊字符、自定义排序、优化性能、处理复杂数据类型以及批量文件读写等内容。

1. 快速入门：认识 JSON

JSON 是一种轻量级的数据交换格式。它基于 JavaScript 的一个子集，但独立于语言和平台。Python 中处理 JSON 数据非常方便，主要通过 json 模块完成。

示例代码：

import json

# 创建一个简单的字典
data = {
    "name": "Alice",
    "age": 30,
    "is_student": False,
    "hobbies": ["reading", "traveling", "coding"]
}

# 将 Python 对象转换为 JSON 字符串
json_string = json.dumps(data)
print(json_string)

# 将 JSON 字符串转换回 Python 对象
parsed_data = json.loads(json_string)
print(parsed_data)

输出

{"name": "Alice", "age": 30, "is_student": false, "hobbies": ["reading", "traveling", "coding"]}
{'name': 'Alice', 'age': 30, 'is_student': False, 'hobbies': ['reading', 'traveling', 'coding']}

2. 美化输出：让 JSON 更好看

直接打印出来的 JSON 字符串可能不够美观，尤其是在调试时。使用 json.dumps() 方法的 indent 参数可以生成易读的格式。

示例代码：

pretty_json = json.dumps(data, indent=4)
print(pretty_json)

输出

{
    "name": "Alice",
    "age": 30,
    "is_student": false,
    "hobbies": [
        "reading",
        "traveling",
        "coding"
    ]
}

3. 处理特殊字符：避免编码问题

在处理包含特殊字符或非 ASCII 字符的 JSON 数据时，可能会遇到编码问题。设置 ensure_ascii=False 可以让非 ASCII 字符正确显示。

示例代码：

special_data = {
    "message": "你好，世界！",
    "emoji": "😊"
}

json_string = json.dumps(special_data, ensure_ascii=False)
print(json_string)

 输出

{"message": "你好，世界！", "emoji": "😊"}

4. 自定义排序：按照特定顺序排序键值

默认情况下，json.dumps() 会按照字典的键值顺序输出 JSON。如果想自定义排序规则，可以通过传递 sort_keys=True 参数实现。

示例代码：

sorted_json = json.dumps(data, indent=4, sort_keys=True)
print(sorted_json)

输出

{
    "age": 30,
    "hobbies": [
        "reading",
        "traveling",
        "coding"
    ],
    "is_student": false,
    "name": "Alice"
}