Как открыть json файл python

Чтение и запись файлов JSON в Python с помощью Pandas

Библиотека Pandas предоставляет классы и функционал для чтения, обработки и визуализации данных, хранящихся в различных форматах. В этой статье мы научимся считывать и записывать данные JSON, используя Python и Pandas.

Создание файла JSON

Сначала мы создадим файл с использованием ядра Python, а затем считаем и запишем в него данные с помощью Pandas.

Создание данных JSON через вложенные словари

В Python для создания данных JSON можно использовать вложенные словари. Каждый элемент во внешнем словаре соответствует столбцу в файле JSON.

Ключ каждого элемента – заголовок столбца, а значение – другой словарь, состоящий из строк столбца. Реализуем словарь, который можно использовать для создания файла JSON со списком вымышленных пациентов:

В приведенном выше коде первый элемент соответствует столбцу Name. Значение элемента состоит из словаря, в котором элементы являются строками. Ключи внутренних элементов словаря соответствуют порядковым номерам строк, где значения представляют значения строк.

В столбце Name первая запись сохраняется в нулевом индексе, где значением записи является John, и так далее.

Создание данных JSON через списки словарей

Еще один способ создания данных в формате JSON – использование списка словарей. Каждый элемент в списке состоит из словаря, а каждый словарь представляет строку. Этот подход удобнее для чтения, по сравнению с использованием вложенных словарей.

Создадим список для файла JSON, в котором хранится информация о разных автомобилях:

Каждому элементу словаря соответствует строка в файле JSON. Например, первый элемент в первом словаре хранит в столбце Name значение Honda. Значение в первой строке столбца Price будет 10000 и так далее.

Запись данных в файл JSON через Python

С помощью вложенных словарей и списков словарей можно сохранить данные в файле JSON. Для этого мы будем использовать модуль json и метод dump():

Теперь у нас есть два файла JSON — patients.json и cars.json.

Чтение файлов JSON с помощью Pandas

Чтобы прочитать файл JSON с помощью Pandas, вызовем метод read_json() и передадим ему путь к файлу, который нужно прочитать. Метод возвращает DataFrame, который хранит данные в виде столбцов и строк.

Но сначала нужно установить библиотеку Pandas:

Чтение JSON из локальных файлов

Приведенный ниже скрипт считывает файл patients.json из локальной системной директории и сохраняет результат во фрейме данных patients_df. Затем заголовок фрейма выводится с помощью метода head():

Запуск этого кода должен дать следующий результат:

Следующий скрипт считает файл cars.json из локальной системы и затем вызовет метод head()cars_df для вывода заголовка:

Результат запуска этого кода:

Чтение JSON из удаленных файлов

С помощью метода read_json() также можно считывать файлы JSON, расположенные на удаленных серверах. Для этого нужно передать в вызов функции путь удаленного файла JSON.

Давайте прочитаем и выведем заголовок из Iris Dataset:

Результат запуска этого кода:

Запись файлов данных JSON с помощью Pandas

Чтобы преобразовать фрейм данных Pandas в файл JSON, используем функцию to_json() и передадим ей в качестве параметра путь к файлу, который будет создан.

Создадим файл JSON из набора данных tips, который включен в библиотеку Seaborn. Но сначала установим ее:

Затем импортируем ее и загрузим подсказки в набор данных:

Ниже показано как выглядит набор данных:

Функция Seaborn load_dataset() возвращает DataFrame, поэтому загрузка набора данных позволяет вызвать функцию to_json() для ее преобразования.

После получения доступа к набору данных, сохраним его содержимое в файле JSON. Мы создали для этого каталог datasets:

Перейдя в каталог E:/datasets, вы должны увидеть там файл tips.json, JSON-данные которого соответствует записям во фрейме данных Pandas tips:

Заключение

В этой статье мы рассмотрели, как считывать и записывать файлы JSON, используя популярную библиотеку Pandas Python.

Дайте знать, что вы думаете по данной теме статьи в комментариях. Мы очень благодарим вас за ваши комментарии, подписки, лайки, дизлайки, отклики!

Дайте знать, что вы думаете по данной теме материала в комментариях. Мы крайне благодарны вам за ваши комментарии, отклики, лайки, дизлайки, подписки!

Источник

Работа с файлами в формате JSON¶

JSON по синтаксису очень похож на Python и достаточно удобен для восприятия.

Как и в случае с CSV, в Python есть модуль, который позволяет легко записывать и читать данные в формате JSON.

Чтение¶

Для чтения в модуле json есть два метода:

json.load ¶

Чтение файла в формате JSON в объект Python (файл json_read_load.py):

json.loads ¶

Считывание строки в формате JSON в объект Python (файл json_read_loads.py):

Результат будет аналогичен предыдущему выводу.

Запись¶

Запись файла в формате JSON также осуществляется достаточно легко.

Для записи информации в формате JSON в модуле json также два метода:

json.dumps ¶

Преобразование объекта в строку в формате JSON (json_write_dumps.py):

Метод json.dumps подходит для ситуаций, когда надо вернуть строку в формате JSON. Например, чтобы передать ее API.

json.dump ¶

Запись объекта Python в файл в формате JSON (файл json_write_dump.py):

Когда нужно записать информацию в формате JSON в файл, лучше использовать метод dump.

Дополнительные параметры методов записи¶

Методам dump и dumps можно передавать дополнительные параметры для управления форматом вывода.

По умолчанию эти методы записывают информацию в компактном представлении. Как правило, когда данные используются другими программами, визуальное представление данных не важно. Если же данные в файле нужно будет считать человеку, такой формат не очень удобно воспринимать.

К счастью, модуль json позволяет управлять подобными вещами.

Передав дополнительные параметры методу dump (или методу dumps), можно получить более удобный для чтения вывод (файл json_write_indent.py):

Теперь содержимое файла sw_templates.json выглядит так:

Изменение типа данных¶

Еще один важный аспект преобразования данных в формат JSON: данные не всегда будут того же типа, что исходные данные в Python.

Например, кортежи при записи в JSON превращаются в списки:

Так происходит из-за того, что в JSON используются другие типы данных и не для всех типов данных Python есть соответствия.

Таблица конвертации данных Python в JSON:

Таблица конвертации JSON в данные Python:

Ограничение по типам данных¶

С помощью дополнительного параметра можно игнорировать подобные ключи:

Кроме того, в JSON ключами словаря могут быть только строки. Но, если в словаре Python использовались числа, ошибки не будет. Вместо этого выполнится конвертация чисел в строки:

Источник

Работа с данными в формате JSON в Python

Перевод статьи Working With JSON Data in Python.
Начиная с момента своего создания JSON быстро стал стандартом де-факто для обмена данными между приложениями, а также их частями. И скорее всего вы читаете эту статью потому, что вам необходимо куда либо передать/принять данные или возможно вы через API своего приложения обрабатываете информацию в формате JSON, а затем сохраняете её. Так или иначе, но вы наконец добрались до этого непонятного JSON и теперь вам необходимо обработать данные в этом формате с помощью Python. К счастью это достаточно простая задача, и как в большинстве подобных случаев Python делает ее выполнение легким.

Итак, мы собираемся использовать JSON для хранения и обмена данными. JSON — это не что иное, как стандартизованный формат, который сообщество разработчиков уже достаточно давно использует для передачи и хранения данных. Имейте в виду, что JSON — не единственное решение, использующееся для подобного рода задач, но вероятно только XML и YAML являются единственными альтернативами о которых стоит упомянуть в первую очередь.

(Очень) Краткое введение в JSON

JavaScript Object Notation (JSON) создавался под влиянием парадигм языка JavaScript и связан с ним схожим синтаксисом описания объектного литерала. Существует отличный сайт, который введет вас в курс дела. Тем не менее JSON уже давно отделился от языка Javascript и существует как собственный стандарт, поэтому в этой статье мы можем с удовольствием избежать обсуждения особенностей программирования на JavaScript. В конечном итоге сообщество разработчиков в целом приняло JSON, так как его легко создавать, а также понимать как людям так и машинам.

Внимание, это JSON!

Файлы в формате JSON доступны для чтения и записи средствами всех языков программирования Cи-стиля, а Python как раз является таковым! Ниже приводится фрагмент кода, содержащий личные данные пользователя в виде литерала объекта и закодированного в формате JSON.

Как не трудно заметить, JSON поддерживает примитивные типы данных, такие как строки и числа, а также сложные: списки и объекты с произвольной вложенностью. Синтаксис представленного выше кода схож с синтаксисом словаря Python, то есть является универсальной нотацией для описания объектов.

Python изначально поддерживает JSON!

Изначально Python поставляется со стандартным (встроенным) модулем json для кодирования и декодирования данных в формате JSON. Для этого просто вставьте в начале вашего файла с кодом программы следующие инструкции:

Основные термины

Процесс кодирования JSON называется сериализацией (serialization). Этот термин обозначает преобразование данных в линейную последовательность байтов для хранения на диске или передачи по сети. Интересуясь материалами по этой тематике, вы также могли слышать термин «маршалинг» (marshaling), но это уже тема для отдельной статьи.

Соответственно, десериализация (deserialization) является обратным процессом, а технически декодированием данных из формата JSON в структуру данных в памяти.

На самом деле проще думать об этих двух взаимообратимых процессах как об обыкновенном чтении и записи данных: кодирование предназначено для записи данных на диск (или передачи по сети), а декодирование — для чтения данных в память и последующей обработки.

Сериализация JSON

Модуль json предоставляет удобный метод dump() для записи данных в файл. Существует также метод dumps() для записи данных в обычную строку. Типы данных Python кодируются в формат JSON в соответствии с интуитивно понятными правилами преобразования, представленными в виде таблице ниже.

Пример простой процедуры сериализации данных

Теперь представим, что мы работаем в памяти с объектом следующего вида:

Обратите внимание, на то что метод dump() принимает два аргумента: объект данных, подлежащий сериализации и файлоподобный объект, в который они затем будут записаны после кодирования.

Некоторые полезные именованные аргументы

Напомним JSON должен быть легко читаем для людей. Но что если наши данные будут упакованы в одну строку без отступов и разделения по отдельным строкам. Кроме всего этого, у вас вероятно имеется свой стиль форматирования (styleguide) или же вам проще читать код отформатированный по вашим правилам.

ПРИМЕЧАНИЕ. Оба метода dump() и dumps() используют одни и те же именованные аргументы.

Десериализация JSON

Технически это преобразование не является в точности обратным к таблице для сериализации данных, рассмотренной нами выше. Это означает, что если вы кодируете объект в формат JSON, а затем декодируете его обратно, то вы можете получить уже не тот объект, каким он был изначально. Простым иллюстрирующим этот факт примером будет кодирование данных с типа кортеж tuple и получение после декодирования данных с типа список list :

Простой пример десериализации данных

Представим теперь, что у вас есть данные, хранящиеся на диске в виде файла, которые вы хотели бы обрабатывать в памяти. Как в задаче выше вы также можете использовать диспетчер контекста, но на этот раз для того, чтобы открыть существующий файл data_file.json в режиме чтения:

Здесь все довольно просто, но имейте в виду, что результат выполнения этого кода будет возвращать результат декодирования, в соответствии с нашей таблицей преобразования типов данных. Об этом важно помнить если вы загружаете из файла данные, состав которых вам заранее неизвестен.

Пример (как бы) из реальной жизни

Для демонстрации нашего «реального» примера мы будем использовать online-сервис JSONPlaceholder. Он представляет собой удаленный источник данных в формате JSON, получаемых по сети по запросу, и могут использоваться для отладки приложений. Вначале создадим файл сценария с именем scratch.py или под любым другим именем. Нам необходимо будет сформировать запрос request к служебному API JSONPlaceholder, для этого мы будем использовать модуль requests. Просто добавьте инструкции импорта в начало файла:

Вы также можете просмотреть содержимое входных данных с помощью браузера, перейдя во входную точку сервиса по следующей ссылке — TODO:

Теперь мы можем манипулировать данными прочитанными из файла в формате JSON и декодированными как с обыкновенным объектом Python. Если мы запустим следующие инструкции в консоли, то получим:

Кодирование и декодирование пользовательских объектов Python

Рассмотрим следующий пример и затем ответим на вопрос. Что произойдёт если мы попытаемся сериализовать класс Elf из приложения Dungeons & Dragons, фрагмент кода которого представлен ниже?

Не удивительно, но Python пожалуется, что Elf не может быть сериализован (not serializable):

И хотя модуль json может обрабатывать большинство встроенных типов данных Python, но по умолчанию он не понимает, как кодировать сложные пользовательские типы данных. Со стороны наш код похож на попытку поместить квадратный штифт в круглое отверстие. Как решать подобные задачи рассмотрим ниже.

Упрощение структур данных

Как работать со сложными структурами данных? Вы можете попытаться кодировать и декодировать JSON вручную контролируя весь процесс, но есть более изящное решение, которое сэкономит ваше время. Вместо того, чтобы попытаться напрямую перейти от пользовательского типа данных к формату JSON с неизвестным результатом, вы можете сделать это через следующий промежуточный шаг.

Все, что вам нужно сделать, это представить ваши данные с точки зрения встроенных в Python (нативных) типов данных, которые модуль json отлично понимает. По сути, вы должны перевести сложный объект в более простое представление, которое затем модуль json трансформирует в JSON. Это похоже на транзитивное свойство отношений элементов в математике: если A = B и B = C, то A = C.

Чтобы опробовать этот прием, нам понадобится любой сложный объект для кодирования. Для примера вы можете использовать любой пользовательский класс, который вам нравится. Но мы используем для этого встроенный в Python тип complex, который применяется для представления комплексных чисел. И по умолчанию он в принципе не сериализуем.

Теперь необходимо задать себе очень важный вопрос. Каков минимальный объем информации, нам необходим для воссоздания объекта? В случае комплексных чисел вам нужно знать значения реальных и мнимых частей числа, которые вы можете получить как атрибуты объекта типа complex:

После передачи полученных значений в конструктор complex() оператор сравнения __eq__ вернёт нам значение True :

Разбиение пользовательских типов данных до отдельных составляющих, состоящих из значений простых базовых типов, имеет решающее значение для успешного результата работы процессов сериализации и десериализации.

Кодирование пользовательских типов данных

Почему же мы кодировали комплексное число как кортеж (tuple)? Хороший вопрос. Это, безусловно, не единственный и не лучший выбор. На самом деле, это не очень хорошее представление данных, в особенности если захотите позже декодировать полученный результат. И вы вскоре убедитесь в этом. Другой общий подход заключается в применении подкласса стандартного класса JSONEncoder и переопределении его метода default() :

Декодирование пользовательских типов данных

Что же нам неизвестно ещё? В рассмотренном нами случае отсутствуют метаданные или информация о типе декодируемых данных. Теперь еще раз зададим себе вопрос: Каков минимальный объем информации, который необходим и достаточен для восстановления этого объекта?

Модуль json ожидает, что все пользовательские типы данных будут отображаться как обычные объекты. Создадим файл JSON complex_data.json и добавим туда объект, представляющий собой комплексное число:

Ключ __complex__ — это метаданные, о которых мы говорили выше. На самом деле не важно с каким значением он ассоциирован. Чтобы этот маленький хак работал, все, что вам нужно это проверить существует ли этот ключ:

Если ваш код не содержит ошибок, то вы получите список объектов типа complex :

Все готово

Поздравляю теперь вы можете использовать всю мощь формата JSON для реализации ваших приложений на языке Python.

Хотя примеры которыми мы рассмотрели, безусловно, чрезмерно упрощены, но иллюстрируют основы процесса работы с форматом данных JSON. Информация изложенная в этой статье поможет вам решить следующие задачи:

Рассмотрение особенностей использования стандартного модуля json упростит вам изучение других модулей Python, использующихся для сериализации данных: pickle и marshal.

Удачи вам в дальнейшем изучении языка Python!

Источник

Формат данных JSON в Python

Краткое руководство по использованию JSON в Python

JSON (JavaScript Object Notation) это легковесный формат обмена данными. Людям его легко читать и вести в нем записи, а компьютеры запросто справляются с его синтаксическим анализом и генерацией.

JSON основан на языке программирования JavaScript. Но этот текстовый формат не зависит от языка и среди прочих может использоваться в Python и Perl. В основном его применяют для передачи данных между сервером и веб-приложением.

JSON построен на двух структурах:

JSON в Python

В Python есть ряд пакетов, поддерживающих JSON, в частности metamagic.json, jyson, simplejson, Yajl-Py, ultrajson, и json. В этом руководстве мы будем использовать json, имеющий «родную» поддержку в Python. Для проверки данных JSON мы можем воспользоваться этим сайтом, предоставляющим JSON-линтер.

Ниже приведен пример записи JSON. Как видим, представление данных очень похоже на словари Python.

Конвертируем JSON в объекты Python

Конвертируем объекты Python в JSON

Теперь давайте сравним типы данных в Python и JSON.

Ниже мы покажем, как сконвертировать некоторые объекты Python в типы данных JSON.

Кортеж Python — в массив JSON

Список Python — в массив JSON

Строка Python — в строку JSON

Булевы значения Python — в булевы значения JSON

Запись в файл JSON

Чтение файлов JSON

json.load vs json.loads

json.load используют для загрузки файла, а json.loads – для загрузки строки (loads расшифровывается как «load string»).

json.dump vs json.dumps

Аналогично, json.dump применяется, если нужно сохранить JSON в файл, а json.dumps (dump string) – если данные JSON нам нужны в виде строки для парсинга или вывода.

Работа с данными JSON в Data Science

Ограничения имплементации

Процесс кодирования в JSON называется сериализацией, а декодирования – десериализацией. Некоторые реализации десериализаторов имеют ограничения на:

Впрочем, подобные ограничения связаны только с типами данных Python и работой самого интерпретатора Python.

Формат JSON в разработке API

Эта программа отправит в браузер что-то вроде следующего:

Источник

JSON в Python

Сразу после появления, JSON быстро стал де факто стандартом обмена информации. Вероятно вы здесь из-за того, что вы хотите переместить данные из одного места в другое. Возможно вы получаете данные через API, или храните их в документной базе данных. Так или иначе, вы заинтересовались JSON, и вам нужно пользоваться им через Python.

Содержание

К счастью, это достаточно тривиальная задача, и как и с большинством тривиальных задач, Python делает все до омерзения простым.

Итак, используем ли мы JSON для хранения и обмена данными? Именно так. Это не более, чем стандартизированный формат, который используется сообществом для передачи данных. Помните, что JSON не является единственным доступным форматом для такой работы, XML и YAML наверное, единственные альтернативные способы, которые стоит упомянуть.

Подробнее про JSON

Не удивительно, что JavaScript Object Notation был вдохновен подмножеством языка программирования JavaScript, связанным с синтаксисом объектного литерала. У них есть отличный сайт, в котором все прекрасно объясняется. Не переживайте: JSON уже давно стал агностиком языка и существует как отдельный стандарт, по этому мы можем убрать JavaScript из этой дискуссии.

Есть вопросы по Python?

На нашем форуме вы можете задать любой вопрос и получить ответ от всего нашего сообщества!

Telegram Чат & Канал

Вступите в наш дружный чат по Python и начните общение с единомышленниками! Станьте частью большого сообщества!

Паблик VK

Одно из самых больших сообществ по Python в социальной сети ВК. Видео уроки и книги для вас!

В конечном счете, большая часть сообщества приняла JSON благодаря его простоте как для людей, так и для машин.
Смотрите, это JSON!

Структура JSON

Готовьтесь. Я собираюсь показать реальный пример JSON— такой же, какой вы встретите в реальной жизни. Это нормально, подразумевается что JSON является читаемым для любого, кто пользовался С-языками, а Python – это С-язык, так что мы говорим о вас!

Как видите, JSON поддерживает примитивные типы, такие как строки python и числа, а также вложенные списки и объекты.

Погодите, это выглядит как словарь Python, верно? На данный момент это достаточно универсальная нотация объектов, и не думаю что UON может так же легко отскакивать от зубов. Кстати, предлагайте альтернативы в комментариях!

НУ что же, вы пережили первый контакт с диким JSON. Теперь вам нужно научиться приручать его!

Python поддерживает JSON

Python содержит встроенный модуль под названием json для кодирования и декодирования данных JSON.

Просто импортируйте модуль в начале вашего файла:

Небольшой словарь

Как правило, процесс кодирования JSON называется сериализация. Этот термин обозначает трансформацию данных в серию байтов (следовательно, серийных) для хранения или передачи по сети. Также вы, возможно, уже слышали о термине «маршалинг», но это уже совсем другая область.

Естественно, десериализация — является противоположным процессом декодирования данных, которые хранятся или направлены в стандарт JSON.

Звучит как много технических терминов. Определенно. Но в реальности, все, о чем мы сейчас говорим — это чтение и написание. Представьте это следующим образом: кодирование это запись данных на диск, в то время как декодирование — это чтение данных в памяти.

Сериализация JSON

Что происходит после того, как компьютер обрабатывает большие объемы информации? Ему нужно принять дамп данных. Соответственно, модуль json предоставляет метод dump() для записи данных в файлы. Также есть метод dumps() для записей в строку Python.

Простые объекты Python переводятся в JSON согласно с весьма интуитивной конверсией.

Пример сериализации JSON Python

Представьте, что вы работаете с объектом Python в памяти, который выглядит следующим образом:

Сохранить эту информацию на диск — критично, так что ваша задача — записать на файл.

Используя контекстный менеджер Python, вы можете создать файл под названием data_file.json и открыть его в режиме write (файлы JSON имеют расширение .json).

Обратите внимание на то, что dump() принимает два позиционных аргумента: (1) объект данных, который сериализуется и (2), файловый объект, в который будут вписаны байты.

Или, если вы склонны продолжать использовать эти сериалзированные данные JSON в вашей программе, вы можете работать как со строкой.

Обратите внимание, что файловый объект является пустым, так как вы на самом деле не выполняете запись на диск. Кроме того, dumps() аналогичен dump().

Ура! У вас получился малыш JSON и вы можете выпустить его в реальный мир, чтобы он вырос большим и сильным.

Несколько полезных аргументов

Помните, что JSON создан таким образом, чтобы быть читаемым для людей. Но читаемого синтаксиса недостаточно, если все слеплено вместе. Кроме этого, ваш стиль программирования скорее всего отличается от моего, и вам будет проще читать код, если он отформатирован по вашему вкусу.

Обратите внимание: Методы dump() и dumps() пользуются одними и теми же аргументами ключевых слов.

Первая опция, которую большинство людей хотят поменять, это пробел. Вы можете использовать аргумент indent для определения размера отступа вложенных структур. Ощутите разницу лично, используя данные, упомянутые выше и выполните следующие команды в консоли:

Еще один вариант форматирования — это аргумент separators. По умолчанию, это двойной кортеж строк разделителя («, «, «: «), но обычно в качестве альтернативы для компактного JSON является («,», «:»). Взгляните на пример JSON еще раз, чтобы понять, где в игру вступают разделители.

Есть и другие аргументы, такие как sort_keys, но я не имею понятия, что он делает. Вы можете найти полный список в документации, если вам интересно.

Десериализация JSON

Отлично, похоже вам удалось поймать экземпляр дикого JSON! Теперь нам нужно предать ему форму. В модуле json вы найдете load() и loads() для превращения кодированных данных JSON в объекты Python.

Как и сериализация, есть простая таблица конверсии для десериализации, так что вы можете иметь представление о том, как все выглядит.

Технически, эта конверсия не является идеальной инверсией таблицы сериализации. По сути, это значит что если вы кодируете объект сейчас, а затем декодируете его в будущем, вы можете не получить тот же объект назад. Я представляю это как своего рода телепортацию: мои молекулы распадаются в точке А и собираются в точке Б. Буду ли я тем же самым человеком?

В реальности, это как попросить одного друга перевести что-нибудь на японский, а потом попросить другого друга перевести это обратно на русский. В любом случае, самым простым примером будет кодировать кортеж и получить назад список после декодирования, вот так:

Источник