如何使一个Python类序列化?

class FileItem:
    def __init__(self, fname):
        self.fname = fname

尝试序列化为JSON:

>>> import json
>>> x = FileItem('/foo/bar')
>>> json.dumps(x)
TypeError: Object of type 'FileItem' is not JSON serializable

当前回答

我们经常在日志文件中转储JSON格式的复杂字典。虽然大多数字段携带重要信息,但我们不太关心内置的类对象(例如子进程)。Popen对象)。由于存在这些不可序列化的对象,对json.dumps()的调用会失败。

为了解决这个问题,我构建了一个小函数来转储对象的字符串表示形式,而不是转储对象本身。如果您正在处理的数据结构嵌套太多,您可以指定嵌套的最大级别/深度。

from time import time

def safe_serialize(obj , max_depth = 2):

    max_level = max_depth

    def _safe_serialize(obj , current_level = 0):

        nonlocal max_level

        # If it is a list
        if isinstance(obj , list):

            if current_level >= max_level:
                return "[...]"

            result = list()
            for element in obj:
                result.append(_safe_serialize(element , current_level + 1))
            return result

        # If it is a dict
        elif isinstance(obj , dict):

            if current_level >= max_level:
                return "{...}"

            result = dict()
            for key , value in obj.items():
                result[f"{_safe_serialize(key , current_level + 1)}"] = _safe_serialize(value , current_level + 1)
            return result

        # If it is an object of builtin class
        elif hasattr(obj , "__dict__"):
            if hasattr(obj , "__repr__"):
                result = f"{obj.__repr__()}_{int(time())}"
            else:
                try:
                    result = f"{obj.__class__.__name__}_object_{int(time())}"
                except:
                    result = f"object_{int(time())}"
            return result

        # If it is anything else
        else:
            return obj

    return _safe_serialize(obj)

由于字典也可以有不可序列化的键,转储它们的类名或对象表示将导致所有键都具有相同的名称,这将抛出错误,因为所有键都需要有唯一的名称,这就是为什么当前时间Since epoch被int(time())附加到对象名称。

可以使用以下具有不同级别/深度的嵌套字典来测试该函数

d = {
    "a" : {
        "a1" : {
            "a11" : {
                "a111" : "some_value" ,
                "a112" : "some_value" ,
            } ,
            "a12" : {
                "a121" : "some_value" ,
                "a122" : "some_value" ,
            } ,
        } ,
        "a2" : {
            "a21" : {
                "a211" : "some_value" ,
                "a212" : "some_value" ,
            } ,
            "a22" : {
                "a221" : "some_value" ,
                "a222" : "some_value" ,
            } ,
        } ,
    } ,
    "b" : {
        "b1" : {
            "b11" : {
                "b111" : "some_value" ,
                "b112" : "some_value" ,
            } ,
            "b12" : {
                "b121" : "some_value" ,
                "b122" : "some_value" ,
            } ,
        } ,
        "b2" : {
            "b21" : {
                "b211" : "some_value" ,
                "b212" : "some_value" ,
            } ,
            "b22" : {
                "b221" : "some_value" ,
                "b222" : "some_value" ,
            } ,
        } ,
    } ,
    "c" : subprocess.Popen("ls -l".split() , stdout = subprocess.PIPE , stderr = subprocess.PIPE) ,
}

执行以下命令将会得到-

print("LEVEL 3")
print(json.dumps(safe_serialize(d , 3) , indent = 4))

print("\n\n\nLEVEL 2")
print(json.dumps(safe_serialize(d , 2) , indent = 4))

print("\n\n\nLEVEL 1")
print(json.dumps(safe_serialize(d , 1) , indent = 4))

结果:

LEVEL 3
{
    "a": {
        "a1": {
            "a11": "{...}",
            "a12": "{...}"
        },
        "a2": {
            "a21": "{...}",
            "a22": "{...}"
        }
    },
    "b": {
        "b1": {
            "b11": "{...}",
            "b12": "{...}"
        },
        "b2": {
            "b21": "{...}",
            "b22": "{...}"
        }
    },
    "c": "<Popen: returncode: None args: ['ls', '-l']>"
}



LEVEL 2
{
    "a": {
        "a1": "{...}",
        "a2": "{...}"
    },
    "b": {
        "b1": "{...}",
        "b2": "{...}"
    },
    "c": "<Popen: returncode: None args: ['ls', '-l']>"
}



LEVEL 1
{
    "a": "{...}",
    "b": "{...}",
    "c": "<Popen: returncode: None args: ['ls', '-l']>"
}

[注意]:仅在不关心内置类对象的序列化时使用此选项。

其他回答

另一种选择是将JSON转储打包到它自己的类中:

import json

class FileItem:
    def __init__(self, fname):
        self.fname = fname

    def __repr__(self):
        return json.dumps(self.__dict__)

或者,更好的是,从JsonSerializable类继承FileItem类:

import json

class JsonSerializable(object):
    def toJson(self):
        return json.dumps(self.__dict__)

    def __repr__(self):
        return self.toJson()


class FileItem(JsonSerializable):
    def __init__(self, fname):
        self.fname = fname

测试:

>>> f = FileItem('/foo/bar')
>>> f.toJson()
'{"fname": "/foo/bar"}'
>>> f
'{"fname": "/foo/bar"}'
>>> str(f) # string coercion
'{"fname": "/foo/bar"}'

你们为什么要把事情搞得这么复杂?这里有一个简单的例子:

#!/usr/bin/env python3

import json
from dataclasses import dataclass

@dataclass
class Person:
    first: str
    last: str
    age: int

    @property
    def __json__(self):
        return {
            "name": f"{self.first} {self.last}",
            "age": self.age
        }

john = Person("John", "Doe", 42)
print(json.dumps(john, indent=4, default=lambda x: x.__json__))

这样你也可以序列化嵌套类,因为__json__返回一个python对象而不是字符串。不需要使用JSONEncoder,因为使用简单lambda的默认参数也可以很好地工作。

我使用@property代替了一个简单的函数,因为这样感觉更自然和现代。@dataclass也只是一个例子,它也适用于“普通”类。

只需要像这样添加to_json方法到你的类中:

def to_json(self):
  return self.message # or how you want it to be serialized

然后将这段代码(来自这个答案)添加到所有内容的顶部:

from json import JSONEncoder

def _default(self, obj):
    return getattr(obj.__class__, "to_json", _default.default)(obj)

_default.default = JSONEncoder().default
JSONEncoder.default = _default

这将会在导入json模块时monkey-patch,所以 JSONEncoder.default()自动检查特殊的to_json() 方法,并使用它对找到的对象进行编码。

就像Onur说的,但是这次你不需要更新项目中的每个json.dumps()。

Json在它可以打印的对象方面受到限制,而jsonpickle(你可能需要一个PIP安装jsonpickle)在它不能缩进文本方面受到限制。如果你想检查一个你不能改变类的对象的内容,我仍然找不到比:

 import json
 import jsonpickle
 ...
 print  json.dumps(json.loads(jsonpickle.encode(object)), indent=2)

注意:他们仍然不能打印对象方法。

我选择使用装饰器来解决datetime对象序列化问题。 这是我的代码:

#myjson.py
#Author: jmooremcc 7/16/2017

import json
from datetime import datetime, date, time, timedelta
"""
This module uses decorators to serialize date objects using json
The filename is myjson.py
In another module you simply add the following import statement:
    from myjson import json

json.dumps and json.dump will then correctly serialize datetime and date 
objects
"""

def json_serial(obj):
    """JSON serializer for objects not serializable by default json code"""

    if isinstance(obj, (datetime, date)):
        serial = str(obj)
        return serial
    raise TypeError ("Type %s not serializable" % type(obj))


def FixDumps(fn):
    def hook(obj):
        return fn(obj, default=json_serial)

    return hook

def FixDump(fn):
    def hook(obj, fp):
        return fn(obj,fp, default=json_serial)

    return hook


json.dumps=FixDumps(json.dumps)
json.dump=FixDump(json.dump)


if __name__=="__main__":
    today=datetime.now()
    data={'atime':today, 'greet':'Hello'}
    str=json.dumps(data)
    print str

通过导入上述模块,我的其他模块以正常的方式(没有指定默认关键字)使用json来序列化包含日期时间对象的数据。datetime序列化器代码会自动为json调用。Dumps和json.dump。