Python进阶【四】：XML和JSON文件处理

Python提供了多种处理XML和JSON文件的方式，让我们来看看最常用的方法。

一、处理JSON文件

JSON在Python中处理起来非常简单，因为它的结构与Python的字典(dict)和列表(list)几乎一致。

常用模块：json模块

优点：Python标准库自带，无需安装，使用简单

使用方法示例

1. 读取JSON文件（反序列化）

import json
# 从文件读取
with open('data.json', 'r', encoding='utf-8') as f:
    data = json.load(f)  # 返回Python字典或列表
# 从字符串读取
json_str = '{"name": "张三", "age": 25, "hobbies": ["篮球", "读书"]}'
data = json.loads(json_str)  # 注意是loads（load string）
print(data['name'])  # 输出: 张三

2. 写入JSON文件（序列化）

import json
data = {
    "name": "李四",
    "age": 30,
    "married": False,
    "children": None
}
# 写入文件
with open('output.json', 'w', encoding='utf-8') as f:
    json.dump(data, f, ensure_ascii=False, indent=4)  # indent使输出更美观
# 转换为JSON字符串
json_str = json.dumps(data, ensure_ascii=False)
print(json_str)  # 输出: {"name": "李四", "age": 30, ...}

参数说明：

• ensure_ascii=False：允许非ASCII字符（如中文）直接显示，而不是转成Unicode
• indent=4：缩进4个空格，使JSON更易读

  二、处理XML文件

  XML处理稍微复杂一些，Python提供了几种不同的解析方式。

  常用模块：

  1. xml.etree.ElementTree（简称ET） - 最常用
  2. lxml - 第三方库，功能更强大
  3. xml.dom - DOM方式解析
  4. xml.sax - SAX方式解析

  我们重点介绍最常用的ElementTree和lxml

  1. 使用xml.etree.ElementTree（内置模块）

  读取XML文件

  import xml.etree.ElementTree as ET
  # 从文件解析
  tree = ET.parse('data.xml')  # 解析XML文件
  root = tree.getroot()  # 获取根元素
  # 从字符串解析
  xml_str = '''
  
      王五
      28
      
          游泳
          编程
      
  
  '''
  root = ET.fromstring(xml_str)  # 从字符串解析
  # 遍历XML
  print(root.tag)  # 输出: person
  for child in root:
      print(child.tag, child.text)  # 输出: name 王五, age 28...
  # 查找特定元素
  for interest in root.findall('.//interest'):  # 查找所有interest元素
      print(interest.text)  # 输出: 游泳 编程
  

  创建和写入XML文件

  import xml.etree.ElementTree as ET
  # 创建XML结构
  person = ET.Element("person")
  name = ET.SubElement(person, "name")
  name.text = "赵六"
  age = ET.SubElement(person, "age")
  age.text = "35"
  # 添加带属性的元素
  address = ET.SubElement(person, "address", type="home")
  address.text = "北京市海淀区"
  # 生成XML树并写入文件
  tree = ET.ElementTree(person)
  tree.write('output.xml', encoding='utf-8', xml_declaration=True)
  

  2. 使用lxml（第三方库，需安装：pip install lxml）

  lxml提供了更强大的XPath支持和更好的性能。

  from lxml import etree
  # 解析XML
  tree = etree.parse('data.xml')
  root = tree.getroot()
  # 使用XPath查找
  names = root.xpath('//name/text()')  # 获取所有name元素的文本
  print(names)  # 输出: ['王五']
  # 创建XML
  root = etree.Element("school")
  class1 = etree.SubElement(root, "class", id="1")
  etree.SubElement(class1, "student").text = "小明"
  etree.SubElement(class1, "student").text = "小红"
  # 输出
  print(etree.tostring(root, pretty_print=True, encoding='unicode'))
  

  三、JSON vs XML处理对比

  操作	JSON处理方式	XML处理方式
  读取	json.load()/json.loads()	ET.parse()/ET.fromstring()
  写入	json.dump()/json.dumps()	ET.ElementTree().write()
  数据结构	字典/列表	树状结构（元素、属性、文本）
  查询数据	直接字典访问data['key']	find()/findall()/XPath
  创建数据	直接构造字典/列表	创建Element和SubElement

  四、如何选择？

  • 优先使用JSON：当数据主要用于程序间交换，特别是Web API时
  • 使用XML：当需要处理复杂文档结构、需要注释或处理已有XML系统时

    记住：对于大多数现代应用，JSON通常是更简单、更高效的选择。XML则在某些特定领域（如文档处理、传统企业系统）仍有其优势。

    
    （图片来源网络，侵删）
    
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