详解Python对JSON中的特殊类型进行Encoder

已经是深秋了,森林里那一望无际的林木都已光秃,让褐色的苔掩住它身上的皱纹。无情的秋天剥下了它们美丽的衣裳,它们只好枯秃地站在那里。

Python 处理 JSON 数据时,dumps 函数是经常用到的,当 JSON 数据中有特殊类型时,往往是比较头疼的,因为经常会报这样一个错误。

自定义编码类

#!/usr/bin/env python
# -*- coding:utf-8 -*-
# Author: wxnacy(wxnacy@gmail.com)

import json
from datetime import datetime

USER_DATA = dict(
  id = 1, name = 'wxnacy', ts = datetime.now()
)
print(json.dumps(USER_DATA))
Traceback (most recent call last):
 File "/Users/wxnacy/PycharmProjects/study/python/office_module/json_demo/dumps.py", line 74, in <module>
  dumps_encoder()
 File "/Users/wxnacy/PycharmProjects/study/python/office_module/json_demo/dumps.py", line 68, in dumps_encoder
  print(json.dumps(USER_DATA))
 File "/Users/wxnacy/.pyenv/versions/3.6.0/Python.framework/Versions/3.6/lib/python3.6/json/__init__.py", line 231, in dumps
  return _default_encoder.encode(obj)
 File "/Users/wxnacy/.pyenv/versions/3.6.0/Python.framework/Versions/3.6/lib/python3.6/json/encoder.py", line 199, in encode
  chunks = self.iterencode(o, _one_shot=True)
 File "/Users/wxnacy/.pyenv/versions/3.6.0/Python.framework/Versions/3.6/lib/python3.6/json/encoder.py", line 257, in iterencode
  return _iterencode(o, 0)
 File "/Users/wxnacy/.pyenv/versions/3.6.0/Python.framework/Versions/3.6/lib/python3.6/json/encoder.py", line 180, in default
  o.__class__.__name__)
TypeError: Object of type 'datetime' is not JSON serializable

原因在于dumps 函数不知道如何处理datetime 对象,默认情况下json 模块使用json.JSONEncoder 类来进行编码,此时我们需要自定义一下编码类。

#!/usr/bin/env python
# -*- coding:utf-8 -*-
# Author: wxnacy(wxnacy@gmail.com)

class CustomEncoder(json.JSONEncoder):
  def default(self, x):
    if isinstance(x, datetime):
      return int(x.timestamp())
    return super().default(self, x)

定义编码类CustomEncoder 并重写实例的default 函数,对特殊类型进行处理,其余类型继续使用父类的解析。

#!/usr/bin/env python
# -*- coding:utf-8 -*-
# Author: wxnacy(wxnacy@gmail.com)

import json
from datetime import datetime

class CustomEncoder(json.JSONEncoder):
  def default(self, x):
    if isinstance(x, datetime):
      return int(x.timestamp())
    return super().default(self, x)

USER_DATA = dict(
  id = 1, name = 'wxnacy', ts = datetime.now()
)
print(json.dumps(USER_DATA, cls=CustomEncoder))
# {"id": 1, "name": "wxnacy", "ts": 1562938926}

最后整合起来,将类使用cls 参数传入dumps 函数即可。

使用CustomEncoder 实例的encode 函数可以对对象进行转码

#!/usr/bin/env python
# -*- coding:utf-8 -*-
# Author: wxnacy(wxnacy@gmail.com)
print(CustomEncoder().encode(datetime.now()))
# 1562939035

在父类源码中,所有的编码逻辑都在encode 函数中,default 只负责抛出TypeError 异常,这就是文章开始报错的出处。

#!/usr/bin/env python
# -*- coding:utf-8 -*-
# Author: wxnacy(wxnacy@gmail.com)

def default(self, o):
  """Implement this method in a subclass such that it returns
  a serializable object for ``o``, or calls the base implementation
  (to raise a ``TypeError``).

  For example, to support arbitrary iterators, you could
  implement default like this::

    def default(self, o):
      try:
        iterable = iter(o)
      except TypeError:
        pass
      else:
        return list(iterable)
      # Let the base class default method raise the TypeError
      return JSONEncoder.default(self, o)

  """
  raise TypeError(f'Object of type {o.__class__.__name__} '
          f'is not JSON serializable')

def encode(self, o):
  """Return a JSON string representation of a Python data structure.

  >>> from json.encoder import JSONEncoder
  >>> JSONEncoder().encode({"foo": ["bar", "baz"]})
  '{"foo": ["bar", "baz"]}'

  """
  # This is for extremely simple cases and benchmarks.
  if isinstance(o, str):
    if self.ensure_ascii:
      return encode_basestring_ascii(o)
    else:
      return encode_basestring(o)
  # This doesn't pass the iterator directly to ''.join() because the
  # exceptions aren't as detailed. The list call should be roughly
  # equivalent to the PySequence_Fast that ''.join() would do.
  chunks = self.iterencode(o, _one_shot=True)
  if not isinstance(chunks, (list, tuple)):
    chunks = list(chunks)
  return ''.join(chunks)

单分派装饰器处理对象

CustomEncoder 如果处理的对象种类很多的话,需要写多个if elif else 来区分,这样并不是不行,但是不够优雅,不够 pythonic

根据对象的类型不同,而做出不同的处理。刚好有个装饰器可以做到这点,它就是单分派函数 functools.singledispatch

#!/usr/bin/env python
# -*- coding:utf-8 -*-
# Author: wxnacy(wxnacy@gmail.com)

from datetime import datetime
from datetime import date
from functools import singledispatch

class CustomEncoder(json.JSONEncoder):
  def default(self, x):
    try:
      return encode(x)
    except TypeError:
      return super().default(self, x)

@singledispatch       # 1
def encode(x):
  raise TypeError('Unencode type')

@encode.register(datetime) # 2
def _(x):
  return int(x.timestamp())

@encode.register(date)
def _(x):
  return x.isoformat()

print(json.dumps(dict(dt = datetime.now(), d = date.today()), cls=CustomEncoder))
# {"dt": 1562940781, "d": "2019-07-12"}

1 使用@singledispatch 装饰encode 函数,是他处理默认类型。同时给他添加一个装饰器构造函数变量。
2 `@encode.register ()是一个装饰器构造函数,接收需要处理的对象类型作为参数。用它装饰的函数不需要名字, _` 代替即可。

最后提一点,json 也可以在命令行中使用

$ echo '{"json": "obj"}' | python -m json.tool
{
  "json": "obj"
}

参考链接

json

到此这篇关于详解Python对JSON中的特殊类型进行Encoder就介绍到这了。如果你的工具只有一柄铁锤,你就可能认为所有的问题都是铁钉。更多相关详解Python对JSON中的特殊类型进行Encoder内容请查看相关栏目,小编编辑不易,再次感谢大家的支持!

您可能有感兴趣的文章
Python自动化运维-使用Python脚本监控华为AR路由器关键路由变化

Python自动化运维-netmiko模块设备自动发现

Python自动化运维—netmiko模块连接并配置华为交换机

Python自动化运维-利用Python-netmiko模块备份设备配置

Python自动化运维-Paramiko模块和堡垒机实战