python 解读JSON文件，一文搞懂！

一、JSON格式详解

        全部 JSON 数据需要包裹在一个花括号中。

1. {
2.     "sites": [
3.     { "name":"maybe" , "url":"www.maybe.com" },
4.     { "name":"google" , "url":"www.google.com" }
5.     ]
6. }

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• Object（对象）：键/值对（"key":"value"）的集合。集合使用花括号{ }界说。多个键/值对之间使用逗号,分隔，比方{"name":"pink","url":"unknown"}。
  
• Array（数组）：值的有序集合，使用方括号[ ]界说，数组中每个值之间使用逗号 ,进行分隔。
  

1. 基本语法

• 值可以是数字、字符串、布尔值、数组、对象、null；
  
• 键必须是唯一的，不能重复；
  
• 不可以使用八进制或十六进制体现数字。
  
• 不支持注释
  
• 可以嵌套
  

2. 数据类型

        number：JSON 中不区分整型和浮点型。此外，JSON 中不能使用八进制和十六进制体现数字，但可以使用 e 或 E 来体现 10 的指数。

1. {
2.     "number_1" : 20,
3.     "number_2" : -21.5,
4.     "number_3" : 1.0E+1
5. }  

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        value：null 和 true/false
        object：JSON 中，对象由花括号{ }以及其中的若干键/值对构成，一个对象中可以包罗零个或多个键/值对，每个键/值对之间需要使用逗号,分隔.

1. {
2.     "author": {
3.         "name": "C",
4.         "description": "C语言"
5.     }
6. }

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        array：JSON 中，数组由方括号[ ]和其中的若干值构成，值可以是 JSON 中支持的恣意类型，每个值之间使用逗号,进行分隔。

1. {
2.     "course" : [
3.         "JSON",
4.         "CSS",
5.         {
6.             "ok" : "well",
7.             "how" : "fine"
8.         },
9.         [
10.             3.1,
11.             fasle
12.         ],
13.         null
14.     ]
15. }

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二、python

1. 数据文件（data.json)

1. {
2.     "employee": {
3.         "name": "John Doe",
4.         "age": 35,
5.         "department": {
6.             "name": "Engineering",
7.             "location": "Building A"
8.         }
9.     }
10. }

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2.原生python剖析

        需要导入JSON包进行文件剖析。

1. import json
3. # 读取 JSON 数据
4. with open('data/data.json', 'r') as f:
5.     json_data = f.read()
7. # 解析 JSON 数据
8. data = json.loads(json_data)
9. print(type(data))  # dict
11. for key, value in data.items():  # 遍历第一层
12.     print(f"Key: {key}, Value: {value}")
13.     # 如果值是字典，继续遍历第二层
14.     if isinstance(value, dict):
15.         for sub_key, sub_value in value.items():  # 遍历第二层
16.             print(f"  Sub-key: {sub_key}, Sub-value: {sub_value}")
17.             # 如果第二层的值还是字典，进一步处理
18.             if isinstance(sub_value, dict):
19.                 for deep_key, deep_value in sub_value.items():
20.                     print(f"    Deep-key: {deep_key}, Deep-value: {deep_value}")

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3. pandas

        需要导入pandas包进行文件剖析。

1. import pandas as pd
3. path = 'data/data.json'
5. # 1. 打开并读取 JSON 文件
6. df = pd.read_json(path)
7. print(type(df))  # DataFrame
9. # 2. 按行解析 JSON 数据
10. x = df.to_dict(orient='records')
11. print(type(x))  # list ，其中每个元素是一个字典
13. # 3. 按列解析 JSON 数据
14. y = df.to_dict(orient='list')
15. print(type(y))  # dict 类型，其中每个键的值是列表
17. # 4. 扁平化嵌套的 JSON 数据
18. x_normalized = pd.json_normalize(x)
19. print(x_normalized)
21. # 5. 将 DataFrame 转换为 JSON 格式
22. json_data = df.to_json()
23. print(json_data)
25. # 6. 将 DataFrame 写入 JSON 文件
26. df.to_json('output.json')

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