本文分享自华为云社区《Python 解析JSON实现主机管理》，作者： LyShark。
JSON（JavaScript Object Notation）是一种轻量级的数据交换格式，它以易于阅读和编写的文本形式表示数据。JSON 是一种独立于编程语言的数据格式，因此在不同的编程语言中都有对应的解析器和生成器。JSON 格式的设计目标是易于理解、支持复杂数据结构和具有良好的可扩展性。
JSON 数据是以键值对的形式存在的，而且易于阅读和编写。以下是一个简单的 JSON 示例：
{
"name": "John Doe",
"age": 30,
"city": "New York",
"isStudent": false,
"grades": [95, 88, 75, 92],
"address": {
"street": "123 Main St",
"zipCode": "10001"
}
}在这个例子中，JSON 对象包含了一些属性，包括字符串、数字、布尔值、数组和嵌套的对象。
"name": "John Doe"：字符串键值对。"age": 30：数字键值对。"city": "New York"：字符串键值对。"isStudent": false：布尔键值对。"grades": [95, 88, 75, 92]：数组键值对。"address": {...}：嵌套对象。
在实际应用中，JSON 数据通常用于前后端之间的数据交换，或者配置文件的存储。各种编程语言都提供了处理 JSON数据的库或模块。
很早之前大概是两年前，当时为了实现批量管理SSH账号密码并实现自动巡检功能，写过一个简单的命令行工具，通过使用JSON实现对特定主机账号密码与组的管理，如下代码，通过定义AdminDataBase()类，传如数据库文件名database.json实现对特定JSON文件的增删改查功能，在编写该案例后我对JSON的使用变得更加深刻了。
# -*- coding: utf-8 -*-
import os,json
class AdminDataBase(object):
def __init__(self, database_path):
self.database_path = database_path
# 判断数据库文件是否存在,不存则则创建一个.
def InitDatabase(self):
if os.path.exists(self.database_path) != None :
init_database = \
{
"HostList": [["1000", "127.0.0.1", "username", "password", "22"]],
"HostGroup": [{"DefaultGroup": ["1000"]}, ],
}
with open(self.database_path, "w", encoding="utf-8") as fp:
fp.write(json.dumps(init_database))
print("[+] {} 结构已被初始化.".format(self.database_path))
# table 接收一个列表名,根据列表名输出列表中的数据
def ShowHostList(self):
with open(self.database_path, "r", encoding="utf-8") as Read_Pointer:
load_json = json.loads(Read_Pointer.read())
base = load_json.get("HostList")
print("-" * 80)
print("UUID \t 主机地址 \t\t\t 登录用户 \t\t 登录密码 \t 端口")
print("-" * 80)
for each in range(0, len(base)):
print("{0:4} \t {1:15} \t {2:10} \t {3:10} \t {4:10}"
.format(base[each][0], base[each][1], base[each][2], base[each][3], base[each][4]))
print()
# 在原来的基础上添加一台新的主机,添加到HostList表中
def AddHost(self, uuid, address, username, password, port):
with open(self.database_path, "r", encoding="utf-8") as Read_Pointer:
# 读取 database.json 中的数据到内存中
load_json = json.loads(Read_Pointer.read())
# 先读入内存,修改后全部替换进去
host_list = load_json.get("HostList")
# 获取到最后一次循环的元素列表
for each in range(len(host_list) - 1, len(host_list)):
# 判断如果UUID不重复则添加,否则跳过添加
if (host_list[each][0] != uuid):
host_list.append([uuid, address, username, password, port])
load_json["HostList"] = host_list
# 最后再次将改好的数据,回写到文件保存
with open(self.database_path, "w", encoding="utf-8") as Write_Pointer:
dump_json = json.dumps(load_json)
Write_Pointer.write(dump_json)
print("[+] UUID {} 添加成功.".format(uuid))
else:
print("[-] UUID {} 列表中存在,添加失败.".format(uuid))
return 0
# 根据传入UUID号修改特定主机数据
def ModifyHost(self,uuid,modify_address,modify_username,modify_password,modify_port):
with open(self.database_path, "r", encoding="utf-8") as Read_Pointer:
# 读取 database.json 中的数据到内存中
load_json = json.loads(Read_Pointer.read())
host_list = load_json.get("HostList")
# 根据uuid寻找一维数组的下标位置
index = -1
for index, value in enumerate(host_list):
if value[0] == uuid:
print("[*] 已找到UUID {} 所在下标为 {}".format(uuid,index))
break
else:
index = -1
# 判断是否找到了,找到了则修改
if index != -1:
# 修改指定下标数值,并将修改后的数据放入原始JSON文件中
host_list[index] = [uuid,modify_address,modify_username,modify_password,modify_port]
load_json["HostList"] = host_list
# 最后再次将改好的数据,回写到文件保存
with open(self.database_path, "w", encoding="utf-8") as Write_Pointer:
dump_json = json.dumps(load_json)
Write_Pointer.write(dump_json)
print("[+] UUID {} 修改完成.".format(uuid))
return 0
else:
print("[-] UUID {} 不存在.".format(uuid))
return 0
# 根据传入的UUID号删除主机数据,先删除所对的组中的数据,然后在删除主机数据
def DeleteHost(self,uuid):
with open(self.database_path, "r", encoding="utf-8") as Read_Pointer:
load_json = json.loads(Read_Pointer.read())
host_group = load_json.get("HostGroup")
# 首先在HostGroup中寻找并弹出相应UUID
for each in range(0,len(host_group)):
try:
# 循环每个字典
for k,v in host_group[each].items():
# 判断UUID是否存在于每个字典中
if v.count(uuid) != 0:
# 移除并放入原始JSON中
v.remove(uuid)
load_json["HostGroup"] = v
# 最后再次将改好的数据,回写到文件保存
with open(self.database_path, "w", encoding="utf-8") as Write_Pointer:
dump_json = json.dumps(load_json)
Write_Pointer.write(dump_json)
#print("[+] UUID {} 修改完成.".format(uuid))
else:
#print("[-] 当前组 {} 不能存在: {}".format(k,uuid))
break
except Exception:
print("[-] 当前组不能存在: {}".format(uuid))
return 0
# ----------------------------------------------
# 其次寻找HostList中的数据并弹出
host_list = load_json.get("HostList")
try:
# 根据uuid寻找一维数组的下标位置
index = -1
for index, value in enumerate(host_list):
if value[0] == uuid:
#print("[*] 已找到UUID {} 所在下标为 {}".format(uuid,index))
break
else:
index = -1
# 如果找到了,则直接根据下标弹出数据
if index != -1:
host_list.pop(index)
load_json["HostList"] = host_list
# 最后再次将改好的数据,回写到文件保存
with open(self.database_path, "w", encoding="utf-8") as Write_Pointer:
dump_json = json.dumps(load_json)
Write_Pointer.write(dump_json)
print("[+] UUID {} 主机: {} 已被移除.".format(uuid,host_list[index][1]))
return 0
except Exception:
return 0
# 向数据库中的HostGroup字段中添加一个主机组
def AddHostGroup(self,add_group_name):
with open(self.database_path, "r", encoding="utf-8") as Read_Pointer:
load_json = json.loads( Read_Pointer.read() )
group_obj = load_json.get("HostGroup")
# 循环所有字典中的组
for each in range(0, len(group_obj)):
list_name = str(list(group_obj[each].keys())[0])
# print("组节点: {}".format(list_name))
# 循环判断表中是否存在指定的组名称
if (list_name == add_group_name):
print("[-] {} 存在于组中,无法继续添加.".format(list_name))
return 0
# 读取原始JSON文件,并构建回写参数
tmp = {}
tmp[add_group_name] = ["1000"]
group_obj.append(tmp)
# 回写添加主机组
with open(self.database_path, "w", encoding="utf-8") as Write_Pointer:
dump_json = json.dumps(load_json)
Write_Pointer.write(dump_json)
print("[+] 主机组 {} 已添加".format(add_group_name))
# 在主机组中删除一个主机组
def DeleteHostGroup(self,delete_group_name):
with open(self.database_path, "r", encoding="utf-8") as Read_Pointer:
load_json = json.loads( Read_Pointer.read() )
group_obj = load_json.get("HostGroup")
# 循环所有字典中的组
for each in range(0, len(group_obj)):
list_name = str(list(group_obj[each].keys())[0])
# 循环判断表中是否存在指定的组名称
if (list_name == delete_group_name):
# 如果存在于组中,那我们就把他的each弹出列表
group_obj.pop(each)
# 将弹出后的列表再次写回JSON序列中
with open(self.database_path, "w", encoding="utf-8") as Write_Pointer:
dump_json = json.dumps(load_json)
Write_Pointer.write(dump_json)
print("[-] 主机组 {} 已移除.".format(delete_group_name))
return 0
print("[-] 主机组 {} 不存在.".format(delete_group_name))
return 0
# 向指定主机组中添加一个主机UUID
def AddHostGroupOnUUID(self,group_name, uuid):
with open(self.database_path, "r", encoding="utf-8") as Read_Pointer:
load_json = json.loads( Read_Pointer.read() )
group_obj = load_json.get("HostGroup")
# 循环所有字典中的所有组
for each in range(0, len(group_obj)):
list_name = str(list(group_obj[each].keys())[0])
# 如果找到了需要添加的组
if (list_name == group_name):
tmp = group_obj[each]
# 获取到原始列表中的数据
val = list(tmp.values())[0]
# 判断输入的UUID号,是否在val列表中,不在则添加
if str(uuid) not in val:
val.append(str(uuid))
# 将原始数据赋值到新的表中
group_obj[each][list_name] = val
else:
print("[-] UUID {} 已存在于 {} 主机组,添加失败.".format(uuid,group_name))
return 0
with open(self.database_path, "w", encoding="utf-8") as Write_Pointer:
dump_json = json.dumps(load_json)
Write_Pointer.write(dump_json)
print("[+] 向主机组 {} 增加UUID {} 完成".format(group_name, uuid))
return 0
# 从指定主机组中删除一个指定的UUID号
def DeleteHostGroupOnUUID(self,group_name, uuid):
with open(self.database_path, "r", encoding="utf-8") as Read_Pointer:
load_json =json.loads( Read_Pointer.read() )
group_obj = load_json.get("HostGroup")
# 循环所有字典中的组
for each in range(0, len(group_obj)):
list_name = str(list(group_obj[each].keys())[0])
# 先来寻找到需要删除的主机组
if (list_name == group_name):
tmp = group_obj[each]
# 寻找指定组中的指定列表
val = list(tmp.values())[0]
for x in range(0, len(val)):
if (val[x] == uuid):
print("[*] 搜索UUID: {} 索引值: {}".format(val[x], x))
# 将要删除的UUID弹出列表
val.pop(x)
# 将弹出后的列表重新复制到主机组中
group_obj[each][list_name] = val
# 保存弹出后的列表到序列中
with open(self.database_path, "w", encoding="utf-8") as write_fp:
dump_json = json.dumps(load_json)
write_fp.write(dump_json)
print("[+] 从主机组 {} 弹出UUID {} 完成".format(group_name, uuid))
return 0
return 0
# 输出所有主机组和全部节点信息
def ShowAllGroup(self):
with open(self.database_path, "r", encoding="utf-8") as Read_Pointer:
load_json = json.loads( Read_Pointer.read() )
group_obj = load_json.get("HostGroup")
# 循环解析所有组,并解析出UUID所对应的主机地址等信息
for each in range(0, len(group_obj)):
for k, v in group_obj[each].items():
print("-" * 140)
print("主机组: {}".format(k))
print("-" * 140)
for each in range(0, len(v)):
# print("--> UUID: {}".format(v[each]))
# 循环判断,拿着组内UUID判断是否存在,如果存在则打印出主机详细信息
base_obj = load_json.get("HostList")
for x in range(0, len(base_obj)):
if (v[each] == base_obj[x][0]):
print("UUID: {0:6} \t 主机地址: {1:15} \t 主机账号: {2:15} \t 主机密码: {3:15} \t 端口: {4:5} \t".
format(base_obj[x][0], base_obj[x][1], base_obj[x][2], base_obj[x][3],
base_obj[x][4]))
print("\n")
# 只显示所有的主机组,包括组中主机数
def ShowGroup(self):
with open(self.database_path, "r", encoding="utf-8") as Read_Pointer:
load_json = json.loads( Read_Pointer.read() )
group_obj = load_json.get("HostGroup")
print("-" * 80)
print("{0:20} \t {1:5} \t {2:100}".format("主机组名","主机数","主机列表"))
print("-" * 80)
for each in range(0,len(group_obj)):
for k,v in group_obj[each].items():
print("{0:20} \t {1:5} \t {2:100}".format(k,str(len(v)), str(v)))
print()
return 0
# 对指定的主机组进行Ping测试
def PingGroup(self,group_name):
with open(self.database_path, "r", encoding="utf-8") as Read_Pointer:
load_json = json.loads( Read_Pointer.read() )
group_obj = load_json.get("HostGroup")
# 循环遍历主机列表
for each in range(0, len(group_obj)):
for k, v in group_obj[each].items():
# 寻找主机组,找到后提取出所有的Value
if (k == group_name):
item_list = v
# 再循环,拿着v的值对base进行循环,提取出其中的用户名密码等
for val in range(0, len(item_list)):
# 得到循环列表：print(item_list[val])
base_obj = load_json.get("HostList")
# 循环base表中的计数器
for base_count in range(0, len(base_obj)):
# 判断base表中是否存在指定UUID,如果存在则输出其值
if (base_obj[base_count][0] == item_list[val]):
print("地址: {} \t 用户名: {} [ok]".format(base_obj[base_count][1],base_obj[base_count][2]))
if __name__ == "__main__":
db = AdminDataBase("database.json")
while True:
try:
cmd = str(input("[LyShell] # ")).split()
if (cmd == ""):
continue
elif (cmd[0] == "exit"):
exit(1)
elif (cmd[0] == "clear"):
os.system("cls")
elif(cmd[0] == "Init"):
db.InitDatabase()
elif(cmd[0] == "ShowHostList"):
db.ShowHostList()
elif(cmd[0] == "ShowGroup"):
db.ShowGroup()
elif(cmd[0] == "ShowAllGroup"):
db.ShowAllGroup()
elif(cmd[0] == "AddHost" or cmd[0] == "ModifyHost"):
if (len(cmd) - 1 >= 5):
uuid = str(cmd[1]).split("=")[1]
address = str(cmd[2]).split("=")[1]
username = str(cmd[3]).split("=")[1]
password = str(cmd[4]).split("=")[1]
port = str(cmd[5]).split("=")[1]
if cmd[0] == "AddHost":
db.AddHost(uuid,address,username,password,port)
elif cmd[0] == "ModifyHost":
db.ModifyHost(uuid,address,username,password,port)
elif(cmd[0] == "DeleteHost"):
if(len(cmd)-1 >= 1):
uuid = str(cmd[1]).split("=")[1]
db.DeleteHost(uuid)
elif(cmd[0] == "AddHostGroup"):
group_name = str(cmd[1]).split("=")[1]
db.AddHostGroup(group_name)
elif(cmd[0] == "DeleteHostGroup"):
group_name = str(cmd[1]).split("=")[1]
db.DeleteHostGroup(group_name)
elif(cmd[0] == "AddHostGroupOnUUID"):
group_name = str(cmd[1]).split("=")[1]
uuid = str(cmd[2]).split("=")[1]
db.AddHostGroupOnUUID(group_name,uuid)
elif(cmd[0] == "DelHostGroupOnUUID"):
group_name = str(cmd[1]).split("=")[1]
uuid = str(cmd[2]).split("=")[1]
db.DeleteHostGroupOnUUID(group_name,uuid)
elif(cmd[0] == "PingGroup"):
group_name = str(cmd[1]).split("=")[1]
db.PingGroup(group_name)
elif (cmd[0] == "help"):
print("By: LyShark")
else:
print("Not Command")
except Exception:
continue使用案例
管理数据库（AdminDataBase）中的主机信息和主机分组信息。用户通过输入命令来执行不同的操作，如初始化数据库、显示主机列表、添加主机、修改主机信息、删除主机等。
以下是代码的主要功能和命令列表：
- 初始化数据库：
Init - 显示主机列表：
ShowHostList - 显示主机分组：
ShowGroup - 显示所有主机分组：
ShowAllGroup - 添加主机：
AddHost - 修改主机信息：
ModifyHost - 删除主机：
DeleteHost - 添加主机分组：
AddHostGroup - 删除主机分组：
DeleteHostGroup - 将主机添加到指定分组：
AddHostGroupOnUUID - 从指定分组删除主机：
DelHostGroupOnUUID - 按组执行 Ping 操作：
PingGroup - 清屏：
clear - 退出程序：
exit - 帮助：
help
Init
初次使用需要执行本命令，对数据库文件进行写出，如下所示；
ShowHostList
用于输出当前主机列表信息，如下图所示；
ShowGroup
用于输出当前主机组，如下图所示；
ShowAllGroup
用于输出所有的主机组以及组内的主机详细信息，如下图所示；
AddHost
添加一个新的主机记录，如下图所示；
ModifyHost
修改一个已有的主机记录，此处以UUID作为修改条件，如下图所示；
DeleteHost
根据一个UUID唯一标识，删除一个已存在的主机记录，如下图所示；
AddHostGroup
新增一个组名，默认会携带1000为初始主机，如下图所示；
DeleteHostGroup
删除一整个主机组，如下图所示；
AddHostGroupOnUUID
根据UUID号将特定主机添加到特定组内，如下图所示；
DelHostGroupOnUUID
根据主机组名，删除特定的UUID，如下图所示；
PingGroup
对特定主机组执行Ping功能测试，此处可以扩展，如下图所示；
总结部分
该案例只是用于学习如何灵活运用JSON实现数据的增删改查，其实在实战中意义不大，因为完全可以使用SQLite这类精简数据库，此案例只是本人为了熟悉JSON的增删改查而写的一个Demo工具。