【Python学习笔记】43.Python3 JSON 数据解析及日期和时间

news2024/11/14 13:56:46

前言

本章介绍python的JSON及日期和时间。

Python3 JSON 数据解析

JSON (JavaScript Object Notation) 是一种轻量级的数据交换格式。
Python3 中可以使用 json 模块来对 JSON 数据进行编解码，它包含了两个函数：

  • json.dumps(): 对数据进行编码。
  • json.loads(): 对数据进行解码。
    请添加图片描述

在 json 的编解码过程中，Python 的原始类型与 json 类型会相互转换，具体的转化对照如下：

Python 编码为 JSON 类型转换对应表：

PythonJSON
dictobject
list, tuplearray
strstring
int, float, int- & float-derived Enumsnumber
Truetrue
Falsefalse
Nonenull

JSON 解码为 Python 类型转换对应表：

JSONPython
objectdict
arraylist
stringstr
number (int)int
number (real)float
trueTrue
falseFalse
nullNone

json.dumps 与 json.loads 实例

以下实例演示了 Python 数据结构转换为JSON：

实例(Python 3.0+)

#!/usr/bin/python3
 
import json
 
# Python 字典类型转换为 JSON 对象
data = {
    'no' : 1,
    'name' : 'csdn',
    'url' : 'http://www.csdn.com'
}
 
json_str = json.dumps(data)
print ("Python 原始数据：", repr(data))
print ("JSON 对象：", json_str)

执行以上代码输出结果为：

Python 原始数据： {'url': 'http://www.csdn.com', 'no': 1, 'name': 'csdn'}
JSON 对象： {"url": "http://www.csdn.com", "no": 1, "name": "csdn"}

通过输出的结果可以看出，简单类型通过编码后跟其原始的repr()输出结果非常相似。

接着以上实例，我们可以将一个JSON编码的字符串转换回一个Python数据结构：

实例(Python 3.0+)

#!/usr/bin/python3
 
import json
 
# Python 字典类型转换为 JSON 对象
data1 = {
    'no' : 1,
    'name' : 'csdn',
    'url' : 'http://www.csdn.com'
}
 
json_str = json.dumps(data1)
print ("Python 原始数据：", repr(data1))
print ("JSON 对象：", json_str)
 
# 将 JSON 对象转换为 Python 字典
data2 = json.loads(json_str)
print ("data2['name']: ", data2['name'])
print ("data2['url']: ", data2['url'])

执行以上代码输出结果为：

Python 原始数据： {'name': 'csdn', 'no': 1, 'url': 'http://www.csdn.com'}
JSON 对象： {"name": "csdn", "no": 1, "url": "http://www.csdn.com"}
data2['name']:  csdn
data2['url']:  http://www.csdn.com

如果你要处理的是文件而不是字符串，你可以使用 json.dump() 和 json.load() 来编码和解码JSON数据。例如：

实例(Python 3.0+)

# 写入 JSON 数据
with open('data.json', 'w') as f:
    json.dump(data, f)
 
# 读取数据
with open('data.json', 'r') as f:
    data = json.load(f)

Python3 日期和时间

Python 程序能用很多方式处理日期和时间，转换日期格式是一个常见的功能。

Python 提供了一个 time 和 calendar 模块可以用于格式化日期和时间。

时间间隔是以秒为单位的浮点小数。

每个时间戳都以自从 1970 年 1 月 1 日午夜（历元）经过了多长时间来表示。

Python 的 time 模块下有很多函数可以转换常见日期格式。如函数 time.time() 用于获取当前时间戳, 如下实例:

实例

#!/usr/bin/python3

import time  # 引入time模块

ticks = time.time()
print ("当前时间戳为:", ticks)

以上实例输出结果：

当前时间戳为: 1459996086.7115328

时间戳单位最适于做日期运算。但是1970年之前的日期就无法以此表示了。太遥远的日期也不行，UNIX和Windows只支持到2038年。

什么是时间元组？

很多Python函数用一个元组装起来的9组数字处理时间:

序号字段值
04位数年2008
1月1 到 12
2日1到31
3小时0到23
4分钟0到59
5秒0到61 (60或61 是闰秒)
6一周的第几日0到6 (0是周一)
7一年的第几日1到366 (儒略历)
8夏令时-1, 0, 1, -1是决定是否为夏令时的标识

上述也就是 struct_time 元组。这种结构具有如下属性：

序号属性值
0tm_year2008
1tm_mon1 到 12
2tm_mday1 到 31
3tm_hour0 到 23
4tm_min0 到 59
5tm_sec0 到 61 (60或61 是闰秒)
6tm_wday0 到 6 (0是周一)
7tm_yday一年中的第几天，1 到 366
8tm_isdst是否为夏令时，值有：1(夏令时)、0(不是夏令时)、-1(未知)，默认 -1

获取当前时间

从返回浮点数的时间戳方式向时间元组转换，只要将浮点数传递给如localtime之类的函数。

#!/usr/bin/python3

import time

localtime = time.localtime(time.time())
print ("本地时间为 :", localtime)

以上实例输出结果：

本地时间为 : time.struct_time(tm_year=2016, tm_mon=4, tm_mday=7, tm_hour=10, tm_min=28, tm_sec=49, tm_wday=3, tm_yday=98, tm_isdst=0)

获取格式化的时间

你可以根据需求选取各种格式，但是最简单的获取可读的时间模式的函数是asctime():

#!/usr/bin/python3

import time

localtime = time.asctime( time.localtime(time.time()) )
print ("本地时间为 :", localtime)

以上实例输出结果：

本地时间为 : Thu Apr  7 10:29:13 2016

格式化日期

我们可以使用 time 模块的 strftime 方法来格式化日期：

time.strftime(format[, t])

实例

#!/usr/bin/python3

import time

# 格式化成2016-03-20 11:45:39形式
print (time.strftime("%Y-%m-%d %H:%M:%S", time.localtime()))

# 格式化成Sat Mar 28 22:24:24 2016形式
print (time.strftime("%a %b %d %H:%M:%S %Y", time.localtime()))
 
# 将格式字符串转换为时间戳
a = "Sat Mar 28 22:24:24 2016"
print (time.mktime(time.strptime(a,"%a %b %d %H:%M:%S %Y")))

以上实例输出结果：

2016-04-07 10:29:46
Thu Apr 07 10:29:46 2016
1459175064.0

python中时间日期格式化符号：

  • %y 两位数的年份表示（00-99）
  • %Y 四位数的年份表示（000-9999）
  • %m 月份（01-12）
  • %d 月内中的一天（0-31）
  • %H 24小时制小时数（0-23）
  • %I 12小时制小时数（01-12）
  • %M 分钟数（00=59）
  • %S 秒（00-59）
  • %a 本地简化星期名称
  • %A 本地完整星期名称
  • %b 本地简化的月份名称
  • %B 本地完整的月份名称
  • %c 本地相应的日期表示和时间表示
  • %j 年内的一天（001-366）
  • %p 本地A.M.或P.M.的等价符
  • %U 一年中的星期数（00-53）星期天为星期的开始
  • %w 星期（0-6），星期天为星期的开始
  • %W 一年中的星期数（00-53）星期一为星期的开始
  • %x 本地相应的日期表示
  • %X 本地相应的时间表示
  • %Z 当前时区的名称
  • %% %号本身

获取某月日历

Calendar 模块有很广泛的方法用来处理年历和月历，例如打印某月的月历：

实例

#!/usr/bin/python3

import calendar

cal = calendar.month(2016, 1)
print ("以下输出2016年1月份的日历:")
print (cal)

以上实例输出结果：

以下输出2016年1月份的日历:
    January 2016
Mo Tu We Th Fr Sa Su
             1  2  3
 4  5  6  7  8  9 10
11 12 13 14 15 16 17
18 19 20 21 22 23 24
25 26 27 28 29 30 31

Time 模块

Time 模块包含了以下内置函数，既有时间处理的，也有转换时间格式的：

序号函数及描述
1time.altzone
返回格林威治西部的夏令时地区的偏移秒数。如果该地区在格林威治东部会返回负值（如西欧，包括英国）。对夏令时启用地区才能使用。
2time.asctime([tupletime])
接受时间元组并返回一个可读的形式为"Tue Dec 11 18:07:14 2008"（2008年12月11日 周二18时07分14秒）的24个字符的字符串。
3time.clock()
用以浮点数计算的秒数返回当前的CPU时间。用来衡量不同程序的耗时，比time.time()更有用。
4time.ctime([secs])
作用相当于asctime(localtime(secs))，未给参数相当于asctime()
5time.gmtime([secs])
接收时间戳（1970纪元后经过的浮点秒数）并返回格林威治天文时间下的时间元组t。注：t.tm_isdst始终为0
6time.localtime([secs])
接收时间戳（1970纪元后经过的浮点秒数）并返回当地时间下的时间元组t（t.tm_isdst可取0或1，取决于当地当时是不是夏令时）。
7time.mktime(tupletime)
接受时间元组并返回时间戳（1970纪元后经过的浮点秒数）。
8time.sleep(secs)
推迟调用线程的运行，secs指秒数。
9time.strftime(fmt[,tupletime])
接收以时间元组，并返回以可读字符串表示的当地时间，格式由fmt决定。
10time.strptime(str,fmt=‘%a %b %d %H:%M:%S %Y’)
根据fmt的格式把一个时间字符串解析为时间元组。
11time.time( )
返回当前时间的时间戳（1970纪元后经过的浮点秒数）。
12time.tzset()
根据环境变量TZ重新初始化时间相关设置。
13time.perf_counter()
返回计时器的精准时间（系统的运行时间），包含整个系统的睡眠时间。由于返回值的基准点是未定义的，所以，只有连续调用的结果之间的差才是有效的。
14time.process_time()
返回当前进程执行 CPU 的时间总和，不包含睡眠时间。由于返回值的基准点是未定义的，所以，只有连续调用的结果之间的差才是有效的。

Time模块包含了以下2个非常重要的属性：

序号属性及描述
1time.timezone
属性time.timezone是当地时区（未启动夏令时）距离格林威治的偏移秒数（>0，美洲;<=0大部分欧洲，亚洲，非洲）。
2time.tzname
属性time.tzname包含一对根据情况的不同而不同的字符串，分别是带夏令时的本地时区名称，和不带的。

日历（Calendar）模块

此模块的函数都是日历相关的，例如打印某月的字符月历。

星期一是默认的每周第一天，星期天是默认的最后一天。更改设置需调用calendar.setfirstweekday()函数。模块包含了以下内置函数：

序号函数及描述
1calendar.calendar(year,w=2,l=1,c=6)
返回一个多行字符串格式的 year 年年历，3 个月一行，间隔距离为 c。 每日宽度间隔为w字符。每行长度为 21* W+18+2* C。l 是每星期行数。
2calendar.firstweekday( )
返回当前每周起始日期的设置。默认情况下，首次载入 calendar 模块时返回 0，即星期一。
3calendar.isleap(year)
是闰年返回 True，否则为 False。
4calendar.leapdays(y1,y2)
返回在Y1，Y2两年之间的闰年总数。
5calendar.month(year,month,w=2,l=1)
返回一个多行字符串格式的year年month月日历，两行标题，一周一行。每日宽度间隔为w字符。每行的长度为7* w+6。l是每星期的行数。
6calendar.monthcalendar(year,month)
返回一个整数的单层嵌套列表。每个子列表装载代表一个星期的整数。Year年month月外的日期都设为0;范围内的日子都由该月第几日表示，从1开始。
7calendar.monthrange(year,month)
返回两个整数。第一个是该月的星期几，第二个是该月有几天。星期几是从0（星期一）到 6（星期日）。
8calendar.prcal(year, w=0, l=0, c=6, m=3)
相当于 print (calendar.calendar(year, w=0, l=0, c=6, m=3))。
9calendar.prmonth(theyear, themonth, w=0, l=0)
相当于 print(calendar.month(theyear, themonth, w=0, l=0))。
10calendar.setfirstweekday(weekday)
设置每周的起始日期码。0（星期一）到6（星期日）。
11calendar.timegm(tupletime)
和time.gmtime相反：接受一个时间元组形式，返回该时刻的时间戳（1970纪元后经过的浮点秒数）。
12calendar.weekday(year,month,day)
返回给定日期的日期码。0（星期一）到6（星期日）。月份为 1（一月） 到 12（12月）。

其他相关模块和函数

在Python中，其他处理日期和时间的模块还有：

  • time 模块
  • datetime模块

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