任務(wù)27

操作文件（二）

JSON文件操作程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)（Python語(yǔ)言)CONTENTS目錄01任務(wù)背景與目標(biāo)02認(rèn)識(shí)JSON文件和訪問(wèn)JSON文件的方法03JSON文件操作案例04任務(wù)測(cè)試與總結(jié)任務(wù)背景與目標(biāo)01一、任務(wù)背景JSON文件其簡(jiǎn)潔、易讀、跨平臺(tái)等特性，在各類技術(shù)場(chǎng)景中被廣泛應(yīng)用。

本任務(wù)通過(guò)處理校園機(jī)器人的運(yùn)行日志、任務(wù)記錄等，學(xué)習(xí)JSON文件的操作方法。。

users.json文件二、任務(wù)目標(biāo)掌握J(rèn)SON文件特殊的數(shù)據(jù)組織形式；1.JSON存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的方式掌握使用json庫(kù)中的loads()和dumps()進(jìn)行JSON文件讀寫的方法;2.使用json標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)讀寫JSON文件的方法認(rèn)識(shí)JSON文件和基于

JSON庫(kù)訪問(wèn)JSON文件02一、認(rèn)識(shí)JSON文件1.JSON是存儲(chǔ)JavaScript對(duì)象格式數(shù)據(jù)的文本文件，采用多層字典結(jié)構(gòu)組織數(shù)據(jù)，層次清晰、易讀易寫；2.JSON是輕量級(jí)數(shù)據(jù)交換格式，被大部分編程語(yǔ)言和數(shù)據(jù)處理工具支持，適合非結(jié)構(gòu)化或半結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)與交換。robots_data.json的數(shù)據(jù)二、JSON文件操作JSON文件處理通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)的json庫(kù)提供的方法，按照讀取文件、修改數(shù)據(jù)、保存修改和驗(yàn)證新數(shù)據(jù)符合JSON格式等四步實(shí)施。1.

讀取JSON文件importjson#導(dǎo)入標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)jsonfile_path='robotBasicInfo.json'try:#用try...except語(yǔ)句執(zhí)行JSON文件訪問(wèn)withopen(file_path,'r',encoding='utf-8')asfile:data=json.load(file)#讀取文件中的數(shù)據(jù)，格式不對(duì)則讀取失敗print(f"JSON文件格式正確，數(shù)據(jù)已經(jīng)取出！")exceptjson.JSONDecodeError:print(f"文件格式錯(cuò),讀取失??！")forkey,valueindata.items():#按字典方式遍歷讀出的數(shù)據(jù)

print(f"{key}--{value}")

程序示例說(shuō)明用json.loads()方法讀取JSON文件時(shí)，將文件中的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為字典存入字典對(duì)象；遍歷字典對(duì)象，即查看各項(xiàng)數(shù)據(jù)的鍵和值。二、JSON文件操作

2.

向JSON文件寫入數(shù)據(jù)

用json.dump()方法可將一個(gè)Python對(duì)象編碼成JSON格式的字符串寫入JSON文件，但注意寫入后要進(jìn)行JSON數(shù)據(jù)的格式驗(yàn)證importjson#導(dǎo)入標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)json#準(zhǔn)備字典封裝的層次型鍵值數(shù)據(jù)dataNew={'id':'004','name':'小綠','status':'配送中','location':'一樓大廳','battery':90,'task':{'taskID':'T012','destination':'圖書(shū)區(qū)9號(hào)桌位','cargo':'面包'}}file_path='robotBasicInfo.json'withopen(file_path,'w',encoding='utf-8')asfile:#以寫的方式打開(kāi)文件json.dump(dataNew,file,ensure_ascii=False,indent=4)#indent：每層縮進(jìn)字符數(shù)，ensure_ascii=False確保非ASCII字符（如中文）能正確顯示

程序示例JSON文件操作案例03【案例27-4】調(diào)整校園服務(wù)機(jī)器人數(shù)據(jù)文件中的設(shè)備配置和完成任務(wù)數(shù)一、案例描述

打開(kāi)robots_data.json文件、讀出數(shù)據(jù)后，在每個(gè)機(jī)器人的“配置”項(xiàng)中添加“Comblock”項(xiàng)（值為“5G”）、將“完成任務(wù)數(shù)”項(xiàng)值加1，修改后的數(shù)據(jù)存入robots_dataModi.json文件。圖6-16查看robots_data.json的數(shù)據(jù)二、操作步驟詳解1.導(dǎo)入JSON庫(kù)導(dǎo)入json庫(kù)支持JSON文件操作，2.定義函數(shù)封裝文件操作定義函數(shù)，封裝JSON文件的讀與寫，封裝中間字典型數(shù)據(jù)的處理。3.主程序調(diào)用函數(shù)調(diào)用封裝讀、改、寫入JSON文件的函數(shù)，完成文件操作。三、代碼示例及顯示結(jié)果importjsonimportpandasaspdnwPz={"ComBlock":"5G"}defread_json(file_path):withopen(file_path,'r',encoding='utf-8')asfile:data=json.load(file)returndatadefmodify_data(data):forrbtindata['robots']:print(f"原id:{rbt['id']},配置:{rbt['配置']},完成任務(wù)數(shù):{rbt['完成任務(wù)數(shù)']}")rbt['配置']["ComBlock"]="5G"#修改數(shù)據(jù)rbt['完成任務(wù)數(shù)']=str(int(rbt['完成任務(wù)數(shù)'])+1)print(f"修改后的id:{rbt['id']},配置:{rbt['配置']},完成任務(wù)數(shù):{rbt['完成任務(wù)數(shù)']}")returndatadefwrite_JSON(file_path,data):withopen(file_path,'w',encoding='utf-8')asfile:json.dump(data,file,ensure_ascii=False,indent=4)#主程序data=read_json('robots_data.json')?modified_data=modify_data(data)rbt_df=convert_to_df(modified_data）print(rbt_df)write_JSON("robots_dataModi.json",modified_data)圖6-17

程序運(yùn)行結(jié)果四、案例總結(jié)：JSON文件操作案例01JSON層次化的數(shù)據(jù)組織

JSON的嵌套字典結(jié)構(gòu)適合存儲(chǔ)層次化數(shù)據(jù)，通過(guò)鍵名可直接訪問(wèn)和修改深層數(shù)據(jù)（如rbt['配置']['ComBlock']）；02JSON文件的優(yōu)勢(shì)

JSON組織數(shù)據(jù)的方式在處理非結(jié)構(gòu)化或半結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)時(shí)具有顯著優(yōu)勢(shì)，特別適用于大數(shù)據(jù)和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理的應(yīng)用場(chǎng)景任務(wù)測(cè)試與總結(jié)05

一、填空題1．要將JSON格式的字符串解碼為Python對(duì)象，可以使用________________函數(shù)。2.使用________________函數(shù)可以將Python對(duì)象（如字典或列表）編碼為JSON格式的字符串。3．使用json.load(