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本文將介紹Phyton如何將JSON數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為自定義Python對(duì)象，即，解析并將JSON轉(zhuǎn)換為Python類(lèi)。

Python使用json.load() 和 json.loads() 方法從文件或字符串加載 JSON 數(shù)據(jù)時(shí)，它會(huì)返回一個(gè)dict。如果我們將 JSON 數(shù)據(jù)直接加載到我們的自定義類(lèi)型中，我們可以更輕松地操作和使用它。有多種方法可以實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)，你可以選擇你認(rèn)為對(duì)你的問(wèn)題更有用的方式。讓我們看看如何將 JSON 字符串反序列化為自定義 Python 對(duì)象。

Python如何將JSON轉(zhuǎn)換為自定義Python對(duì)象

使用namedtuple和object_hook將JSON轉(zhuǎn)換為自定義Python對(duì)象

我們可以使用json.loads()和json.load()方法中的object_hook參數(shù)，這是一個(gè)可選函數(shù)，將使用任何對(duì)象文字解碼的結(jié)果（字典dict）調(diào)用，所以當(dāng)我們執(zhí)行json.loads()時(shí)，object_hook的返回值將用字典dict代替。使用此功能，我們可以實(shí)現(xiàn)自定義解碼器。

正如我們所知json.load()和json.loads()方法將 JSON 轉(zhuǎn)換為dict對(duì)象，因此我們需要?jiǎng)?chuàng)建一個(gè)自定義函數(shù)，我們可以在其中轉(zhuǎn)換dict為自定義 Python 類(lèi)型。并將這個(gè)新創(chuàng)建的函數(shù)傳遞給json.loads方法的object_hook參數(shù)。所以我們可以在解碼JSON時(shí)獲得自定義類(lèi)型。

namedtuple是集合模塊下的類(lèi)。與字典類(lèi)型對(duì)象一樣，它包含鍵并映射到某些值。在這種情況下，我們可以使用鍵和索引訪問(wèn)元素。

讓我們先看一個(gè)簡(jiǎn)單的例子，然后我們才能進(jìn)入實(shí)際的例子。在此示例中，我們將學(xué)生JSON數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為自定義學(xué)生類(lèi)類(lèi)型。

import json
from collections import namedtuple
from json import JSONEncoder

def customStudentDecoder(studentDict):
    return namedtuple('X', studentDict.keys())(*studentDict.values())

#Assume you received this JSON response
studentJsonData = '{"rollNumber": 1, "name": "Emma"}'

# Parse JSON into an object with attributes corresponding to dict keys.
student = json.loads(studentJsonData, object_hook=customStudentDecoder)

print("After Converting JSON Data into Custom Python Object")
print(student.rollNumber, student.name)

輸出：

After Converting JSON Data into Custom Python Object
1 Emma

如你所見(jiàn)，我們將 JSON 字符串格式的 JSON 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為自定義 Python 對(duì)象 Student?，F(xiàn)在，我們可以使用 dot(.) 運(yùn)算符訪問(wèn)其成員。

現(xiàn)在，讓我們看看使用復(fù)雜 Python 對(duì)象的實(shí)時(shí)場(chǎng)景。我們需要將自定義 Python 對(duì)象轉(zhuǎn)換為 JSON。此外，我們想從 JSON 構(gòu)造一個(gè)自定義的 Python 對(duì)象。

在這個(gè)例子中，我們使用了兩個(gè)類(lèi)Student和Marks。Marks類(lèi)是Student類(lèi)的成員。

• 首先，我們將 Student 類(lèi)編碼為 JSON 數(shù)據(jù)。
• 然后，我們使用相同的 JSON 數(shù)據(jù)將其解碼為 Student 類(lèi)。

現(xiàn)在讓我們看看例子。 

import json
from collections import namedtuple
from json import JSONEncoder

class Student:
    def __init__(self, rollNumber, name, marks):
        self.rollNumber, self.name, self.marks = rollNumber, name, marks

class Marks:
    def __init__(self, english, geometry):
        self.english, self.geometry = english, geometry

class StudentEncoder(JSONEncoder):
        def default(self, o):
            return o.__dict__

def customStudentDecoder(studentDict):
    return namedtuple('X', studentDict.keys())(*studentDict.values())

marks = Marks(82, 74)
student = Student(1, "Emma", marks)

# dumps() produces JSON in native str format. if you want to writ it in file use dump()
studentJson = json.dumps(student, indent=4, cls=StudentEncoder)
print("Student JSON")
print(studentJson)

# Parse JSON into an object with attributes corresponding to dict keys.
studObj = json.loads(studentJson, object_hook=customStudentDecoder)

print("After Converting JSON Data into Custom Python Object")
print(studObj.rollNumber, studObj.name, studObj.marks.english, studObj.marks.geometry)

輸出：

Student JSON
{
    "rollNumber": 1,
    "name": "Emma",
    "marks": {
        "english": 82,
        "geometry": 74
    }
}
After Converting JSON Data into Custom Python Object
1 Emma 82 74

使用 types.SimpleNamespace 和 object_hook 將 JSON 轉(zhuǎn)換為自定義 Python 對(duì)象

我們可以用types.SimpleNamespace作為 JSON 對(duì)象的容器。與命名元組解決方案相比，它具有以下優(yōu)勢(shì)：

• 它的執(zhí)行時(shí)間更少，因?yàn)樗鼪](méi)有為每個(gè)對(duì)象創(chuàng)建一個(gè)類(lèi)。
• 它精確而簡(jiǎn)單。

在本例中，我們將使用types.SimpleNamespace和object_hook將 JSON 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為自定義 Python 對(duì)象。 

from __future__ import print_function
import json
from json import JSONEncoder
try:
    from types import SimpleNamespace as Namespace
except ImportError:
    # Python 2.x fallback
    from argparse import Namespace

class Student:
    def __init__(self, rollNumber, name, marks):
        self.rollNumber, self.name, self.marks = rollNumber, name, marks

class Marks:
    def __init__(self, english, geometry):
        self.english, self.geometry = english, geometry

class StudentEncoder(JSONEncoder):
        def default(self, o): return o.__dict__

marks = Marks(82, 74)
student = Student(1, "Emma", marks)

# dumps() produces JSON in native str format. if you want to writ it in file use dump()
studentJsonData = json.dumps(student, indent=4, cls=StudentEncoder)
print("Student JSON")
print(studentJsonData)

# Parse JSON into an custom Student object.
studObj = json.loads(studentJsonData, object_hook=lambda d: Namespace(**d))
print("After Converting JSON Data into Custom Python Object using SimpleNamespace")
print(studObj.rollNumber, studObj.name, studObj.marks.english, studObj.marks.geometry)

輸出：

Student JSON
{
    "rollNumber": 1,
    "name": "Emma",
    "marks": {
        "english": 82,
        "geometry": 74
    }
}
After Converting JSON Data into Custom Python Object using SimpleNamespace
1 Emma 82 74

使用 JSONDecoder 類(lèi)的對(duì)象解碼將 JSON 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為自定義 Python 對(duì)象 

我們可以使用 json模塊的json.JSONDecoder類(lèi)來(lái)專(zhuān)門(mén)進(jìn)行 JSON 對(duì)象解碼，這里我們可以將 JSON 對(duì)象解碼為自定義的 Python 類(lèi)型。

我們需要在一個(gè)類(lèi)中創(chuàng)建一個(gè)新函數(shù)，該函數(shù)將負(fù)責(zé)檢查 JSON 字符串中的對(duì)象類(lèi)型，在獲取 JSON 數(shù)據(jù)中的正確類(lèi)型后，我們可以構(gòu)建我們的對(duì)象。

讓我們看看例子。 

import json

class Student(object):
    def __init__(self, rollNumber, name, marks):
        self.rollNumber = rollNumber
        self.name = name
        self.marks = marks

def studentDecoder(obj):
    if '__type__' in obj and obj['__type__'] == 'Student':
        return Student(obj['rollNumber'], obj['name'], obj['marks'])
    return obj

studentObj = json.loads('{"__type__": "Student", "rollNumber":1, "name": "Ault kelly", "marks": 78}',
           object_hook=studentDecoder)

print("Type of decoded object from JSON Data")
print(type(studentObj))
print("Student Details")
print(studentObj.rollNumber, studentObj.name, studentObj.marks)

輸出：

Type of decoded object from JSON Data
<class '__main__.Student'>
Student Details
1 Ault kelly 78

使用 jsonpickle 模塊將 JSON 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為自定義 Python 對(duì)象

jsonpickle 是一個(gè) Python 庫(kù)，旨在處理復(fù)雜的 Python 對(duì)象。你可以使用 jsonpickle 對(duì)復(fù)雜的 Python 和 JSON 數(shù)據(jù)進(jìn)行序列化和反序列化。

Python 內(nèi)置的 JSON 模塊只能處理 Python 原語(yǔ)。對(duì)于任何自定義 Python 對(duì)象，我們都需要編寫(xiě)自己的 JSONEncoder 和 Decoder。

使用 jsonpickle 我們將執(zhí)行以下操作：

• 首先，我們將使用 jsonpickle 將 Student 對(duì)象編碼為 JSON
• 然后我們將Student JSON解碼成Student對(duì)象

現(xiàn)在，讓我們看看將 JSON 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為自定義 Python 對(duì)象的 jsonpickle 示例。

import json
import jsonpickle
from json import JSONEncoder

class Student(object):
    def __init__(self, rollNumber, name, marks):
        self.rollNumber = rollNumber
        self.name = name
        self.marks = marks

class Marks(object):
    def __init__(self, english, geometry):
        self.english = english
        self.geometry = geometry

marks = Marks(82, 74)
student = Student(1, "Emma", marks)

print("Encode Object into JSON formatted Data using jsonpickle")
studentJSON = jsonpickle.encode(student)
print(studentJSON)

print("Decode and Convert JSON into Object using jsonpickle")
studentObject = jsonpickle.decode(studentJSON)
print("Object type is: ", type(studentObject))

print("Student Details")
print(studentObject.rollNumber, studentObject.name, studentObject.marks.english, studentObject.marks.geometry)

輸出：

Encode Object into JSON formatted Data using jsonpickle
{"marks": {"english": 82, "geometry": 74, "py/object": "__main__.Marks"}, "name": "Emma", "py/object": "__main__.Student", "rollNumber": 1}
Decode JSON formatted Data using jsonpickle
1 Emma 82 74

新建一個(gè)對(duì)象，將結(jié)果字典作為map傳遞，將JSON數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為自定義的Python對(duì)象

正如我們所知json.loads()和json.load()方法返回一個(gè)dict對(duì)象。我們可以通過(guò)將dict對(duì)象作為參數(shù)傳遞給 Student 對(duì)象構(gòu)造函數(shù)來(lái)構(gòu)造一個(gè)新的自定義對(duì)象。即，我們可以將dict對(duì)象映射到自定義對(duì)象。

import json
from json import JSONEncoder

class Student(object):
    def __init__(self, rollNumber, name, *args, **kwargs):
        self.rollNumber = rollNumber
        self.name = name

class StudentEncoder(JSONEncoder):
        def default(self, o):
            return o.__dict__

student = Student(1, "Emma")

# encode Object it
studentJson = json.dumps(student, cls=StudentEncoder, indent=4)

#Deconde JSON
resultDict = json.loads(studentJson)

print("Converting JSON into Python Object")
studentObj = Student(**resultDict)

print("Object type is: ", type(studentObj))

print("Student Details")
print(studentObj.rollNumber, studentObj.name)

輸出：

Converting JSON into Python Object
Object type is:  <class '__main__.Student'>
Student Details
1 Emma

總結(jié)

本文通過(guò)幾種方法，介紹了Python如何將JSON轉(zhuǎn)換為自定義Python對(duì)象/Python類(lèi)。

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標(biāo)簽: Python