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 = '''
<person>
    <name>王五</name>
    <age>28</age>
    <interests>
        <interest>游泳</interest>
        <interest>编程</interest>
    </interests>
</person>
'''
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。