Python讀取JSON文件及一些常見的陷阱和改進方法

更新時間：2024年10月30日 09:58:44 作者：XuanRanDev

在Python編程中處理JSON文件是一項基本但關(guān)鍵的技能,文章通過一個簡單的讀取JSON文件的代碼示例出發(fā),分析了代碼中存在的問題,將遇到的問題解決方法介紹也非常詳細,需要的朋友可以參考下

前言

在 Python 編程中，JSON（JavaScript Object Notation）是一種常用的輕量級數(shù)據(jù)交換格式。我們經(jīng)常需要從本地文件中讀取 JSON 數(shù)據(jù)并進行處理。本文將以一個簡單的讀取 JSON 文件的代碼示例為起點，逐步進行優(yōu)化，同時深入探討一些常見的陷阱和改進方法。

1. 初始代碼：簡單的 JSON 文件讀取

以下是最基礎(chǔ)的讀取本地 JSON 文件的代碼示例：

import json

global data;

if __name__ == '__main__':
    with open('account.json', 'r', encoding='utf-8') as file:
        data = json.load(file)

    print(data)

這段代碼能夠正常讀取本地名為 account.json 的 JSON 文件，并將其內(nèi)容打印出來。然而，代碼中有一些可以優(yōu)化的地方，尤其是在變量作用域和代碼可擴展性方面。

2. 分析與優(yōu)化方向

global 的使用：代碼中的 global 關(guān)鍵字用來聲明全局變量，通常用于在函數(shù)內(nèi)部修改全局變量的值。但在此代碼中，data 變量是在主作用域中定義并使用的，global 其實是多余的。去掉 global 不會影響代碼的正常運行，并且使代碼更簡潔。
異常處理：當前的代碼假設文件始終存在且格式正確，但在真實環(huán)境中，可能會出現(xiàn)文件路徑錯誤、文件不存在或 JSON 格式不正確的情況。如果不處理這些情況，程序會直接崩潰并拋出錯誤。因此，引入異常處理機制是非常重要的改進。
函數(shù)封裝：為了使代碼具有更好的可維護性和復用性，建議將讀取 JSON 文件的邏輯封裝成一個函數(shù)。這樣不僅提高了代碼的清晰度，還便于以后調(diào)用。

3. 代碼優(yōu)化步驟

我們從去掉多余的 global 關(guān)鍵字開始，然后逐步進行代碼優(yōu)化。

去掉 global 關(guān)鍵字

在 Python 中，global 通常用于函數(shù)內(nèi)部來修改全局變量。在當前場景下，data 是在主函數(shù)中定義的，因此是全局變量，根本不需要顯式使用 global。去掉 global 后，代碼更清晰：

import json

if __name__ == '__main__':
    with open('account.json', 'r', encoding='utf-8') as file:
        data = json.load(file)

    print(data)

增加異常處理

為了讓代碼更加健壯，我們需要考慮以下幾個場景：

文件不存在。
JSON 文件格式不正確。

可以通過 try-except 語句來捕獲這些異常，并在發(fā)生錯誤時給出用戶友好的提示：

import json

if __name__ == '__main__':
    try:
        with open('account.json', 'r', encoding='utf-8') as file:
            data = json.load(file)
        print(data)
    except FileNotFoundError:
        print("文件未找到，請檢查文件路徑")
    except json.JSONDecodeError:
        print("文件格式錯誤，請檢查是否為有效的 JSON 格式")

函數(shù)封裝

為了提高代碼的模塊化和可復用性，我們將文件讀取的邏輯封裝到一個函數(shù)中。這樣，當你在其他地方需要讀取 JSON 文件時，直接調(diào)用這個函數(shù)即可，避免代碼重復：

import json

def load_json_file(file_path):
    """讀取 JSON 文件并返回解析后的數(shù)據(jù)"""
    try:
        with open(file_path, 'r', encoding='utf-8') as file:
            return json.load(file)
    except FileNotFoundError:
        print(f"文件 '{file_path}' 未找到")
    except json.JSONDecodeError:
        print(f"文件 '{file_path}' 格式錯誤")
    return None

if __name__ == '__main__':
    data = load_json_file('account.json')
    
    if data:
        print(data)

4. 代碼解釋

函數(shù) load_json_file()：此函數(shù)接受一個文件路徑作為參數(shù)，負責讀取并解析 JSON 文件。它不僅提高了代碼的可讀性和擴展性，還便于錯誤處理。
異常處理：我們使用 FileNotFoundError 來處理文件不存在的情況，使用 json.JSONDecodeError 處理文件內(nèi)容格式不正確的情況。這些異常處理有助于提高代碼的健壯性，避免因文件問題導致的程序崩潰。
if data:：在讀取文件時，返回的 data 可能是 None（在文件讀取失敗的情況下）。因此，我們需要檢查數(shù)據(jù)是否成功讀取，只有成功時才輸出內(nèi)容。