初步了解json文件

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JSON（JavaScript Object Notation）是一种轻量级的数据交换格式，易于人阅读和编写，同时也易于机器解析和生成。JSON采用完全独立于语言的文本格式，但是它使用了类似于编程语言（特别是JavaScript）的习惯。因此，这种格式非常流行在网络应用中用于数据交互。

JSON是由多种类型的值组成：

对象（Object）：对象在JSON中表示为一系列键值对（“key”: value），被大括号 {} 包围。每个键（key）是一个字符串，每个值（value）可以是字符串、数字、数组、真/假值或者另一个对象。
数组（Array）：数组是一系列值（value），被方括号 [] 包围，值之间用逗号分隔。
值（Value）：值可以是字符串、数字、对象、数组、布尔值（true/false）或者 null。

示例 JSON 数据

{
    "person": {
        "name": "John Doe",
        "age": 30,
        "isStudent": false,
        "skills": ["Python", "JavaScript"],
        "address": {
            "street": "123 Elm St",
            "city": "Somewhere"
        }
    }
}

在这个示例中：

“person” 是一个对象，包含了五个键值对：name, age, isStudent, skills, 和 address。
“skills” 是一个数组，包含了两个字符串值。
“address” 是一个嵌套对象，包含了 street 和 city 两个键。

如何使用 Python 处理 JSON

Python 支持 JSON 通过 json 库，允许你解析 JSON 字符串及文件，并可以将内部数据结构变回 JSON 格式。

以下是基于上述 JSON 示例的处理代码：

import json

# JSON 字符串
json_string = '''
{
    "person": {
        "name": "John Doe",
        "age": 30,
        "isStudent": false,
        "skills": ["Python", "JavaScript"],
        "address": {
            "street": "123 Elm St",
            "city": "Somewhere"
        }
    }
}
'''

# 将 JSON 字符串转换为 Python 字典
data = json.loads(json_string)

# 访问数据
name = data['person']['name']
age = data['person']['age']
skills = data['person']['skills']
city = data['person']['address']['city']

print(f"Name: {name}, Age: {age}, City: {city}")
print("Skills:", skills)

# 添加一个新的技能
data['person']['skills'].append("R")

# 将 Python 字典转换回 JSON 字符串
updated_json = json.dumps(data, indent=4)
print("Updated JSON:")
print(updated_json)

这个代码段展示了如何从一个 JSON 字符串读取数据，怎样访问和修改数据，以及如何将修改后的数据写回到 JSON 格式。dumps()方法：将Python对象序列化为JSON字符串。

进一步的，将上面的json_string保存为一个json文件并从文件读取内容，然后将['person']['name']的值改为"Tom"，再次保存json文件：

import json

# JSON 字符串
json_string = '''
{
    "person": {
        "name": "John Doe",
        "age": 30,
        "isStudent": false,
        "skills": ["Python", "JavaScript"],
        "address": {
            "street": "123 Elm St",
            "city": "Somewhere"
        }
    }
}
'''

# 将字符串保存到 JSON 文件
with open('data.json', 'w') as file:
    file.write(json_string)

# 从文件读取 JSON 数据
with open('data.json', 'r') as file:
    data = json.load(file)

# 修改name的值
data['person']['name'] = "Tom"

# 将更新后的数据保存回 JSON 文件
with open('data.json', 'w') as file:
    json.dump(data, file, indent=4)

# 打印输出以验证更改
print(json.dumps(data, indent=4))

indent=4 表示每一层数据前将插入四个空格作为缩进。这使得生成的 JSON 数据结构清晰，方便人类阅读和调试。如果不设这个参数，上述数据的打印结果是：{"person": {"name": "Tom", "age": 30, "isStudent": false, "skills": ["Python", "JavaScript"], "address": {"street": "123 Elm St", "city": "Somewhere"}}}。设定缩进后：
{
"person": {
"name": "Tom",
"age": 30,
"isStudent": false,
"skills": [
"Python",
"JavaScript"
],
"address": {
"street": "123 Elm St",
"city": "Somewhere"
}
}
}