我使用Python 2从ASCII编码的文本文件解析JSON。

当用json或simplejson加载这些文件时,我的所有字符串值都转换为Unicode对象而不是字符串对象。问题是,我必须将数据与一些只接受字符串对象的库一起使用。我不能更改库也不能更新它们。

是否有可能获得字符串对象而不是Unicode对象?

例子

>>> import json
>>> original_list = ['a', 'b']
>>> json_list = json.dumps(original_list)
>>> json_list
'["a", "b"]'
>>> new_list = json.loads(json_list)
>>> new_list
[u'a', u'b']  # I want these to be of type `str`, not `unicode`

(2017年一个简单而干净的解决方案是使用最新版本的Python——即Python 3和更高版本。)


当前回答

使用object_hook的解决方案

它适用于Python 2.7和3.x。

import json

def json_load_byteified(file_handle):
    return _byteify(
        json.load(file_handle, object_hook=_byteify),
        ignore_dicts=True
    )

def json_loads_byteified(json_text):
    return _byteify(
        json.loads(json_text, object_hook=_byteify),
        ignore_dicts=True
    )

def _byteify(data, ignore_dicts = False):
    if isinstance(data, str):
        return data

    # If this is a list of values, return list of byteified values
    if isinstance(data, list):
        return [ _byteify(item, ignore_dicts=True) for item in data ]
    # If this is a dictionary, return dictionary of byteified keys and values
    # but only if we haven't already byteified it
    if isinstance(data, dict) and not ignore_dicts:
        return {
            _byteify(key, ignore_dicts=True): _byteify(value, ignore_dicts=True)
            for key, value in data.items() # changed to .items() for Python 2.7/3
        }

    # Python 3 compatible duck-typing
    # If this is a Unicode string, return its string representation
    if str(type(data)) == "<type 'unicode'>":
        return data.encode('utf-8')

    # If it's anything else, return it in its original form
    return data

使用示例:

>>> json_loads_byteified('{"Hello": "World"}')
{'Hello': 'World'}
>>> json_loads_byteified('"I am a top-level string"')
'I am a top-level string'
>>> json_loads_byteified('7')
7
>>> json_loads_byteified('["I am inside a list"]')
['I am inside a list']
>>> json_loads_byteified('[[[[[[[["I am inside a big nest of lists"]]]]]]]]')
[[[[[[[['I am inside a big nest of lists']]]]]]]]
>>> json_loads_byteified('{"foo": "bar", "things": [7, {"qux": "baz", "moo": {"cow": ["milk"]}}]}')
{'things': [7, {'qux': 'baz', 'moo': {'cow': ['milk']}}], 'foo': 'bar'}
>>> json_load_byteified(open('somefile.json'))
{'more json': 'from a file'}

它是如何工作的,我为什么要使用它?

Mark Amery的函数比这些更短更清楚,那么它们的意义是什么呢?你为什么要用它们?

纯粹是为了表现。Mark的回答首先用Unicode字符串完整地解码JSON文本,然后递归地遍历整个解码后的值,将所有字符串转换为字节字符串。这有一些不好的影响:

在内存中创建整个解码结构的副本 如果您的JSON对象嵌套非常深(500级或更多),那么您将达到Python的最大递归深度

这个答案通过使用json的object_hook参数缓解了这两个性能问题。Load和json.loads。从文档中可以看到:

Object_hook是一个可选函数,它将在任何对象文字解码(dict)的结果中被调用。将使用object_hook的返回值而不是dict。此特性可用于实现自定义解码器

由于在其他字典中嵌套了许多层的字典在解码时被传递给object_hook,因此我们可以在此时对其中的任何字符串或列表进行字节化,从而避免以后需要进行深度递归。

Mark的答案不适合作为object_hook使用,因为它递归到嵌套字典中。我们通过ignore_dicts形参到_byteify来防止这个答案中的递归,除了object_hook向它传递一个新的dict给byteify时,这个参数一直被传递给它。ignore_dicts标志告诉_byteify忽略字典,因为字典已经被字节化了。

最后,我们实现的json_load_byteify和json_loads_byteify对json返回的结果调用_byteify(带ignore_dicts=True)。加载或json。加载来处理被解码的JSON文本在顶层没有字典的情况。

其他回答

迈克·布伦南的答案很接近,但没有任何理由重新审视整个结构。如果使用object_hook_pairs (Python 2.7+)形参:

Object_pairs_hook是一个可选函数,它将使用任意对象字面量的解码结果调用。object_pairs_hook的返回值将被使用,而不是字典。此特性可用于实现依赖于键和值对解码顺序的自定义解码器(例如集合)。OrderedDict将记住插入的顺序)。如果还定义了object_hook,则object_pairs_hook具有优先级。

有了它,你可以得到每个JSON对象,所以你可以不需要递归地进行解码:

def deunicodify_hook(pairs):
    new_pairs = []
    for key, value in pairs:
        if isinstance(value, unicode):
            value = value.encode('utf-8')
        if isinstance(key, unicode):
            key = key.encode('utf-8')
        new_pairs.append((key, value))
    return dict(new_pairs)

In [52]: open('test.json').read()
Out[52]: '{"1": "hello", "abc": [1, 2, 3], "def": {"hi": "mom"}, "boo": [1, "hi", "moo", {"5": "some"}]}'

In [53]: json.load(open('test.json'))
Out[53]:
{u'1': u'hello',
 u'abc': [1, 2, 3],
 u'boo': [1, u'hi', u'moo', {u'5': u'some'}],
 u'def': {u'hi': u'mom'}}

In [54]: json.load(open('test.json'), object_pairs_hook=deunicodify_hook)
Out[54]:
{'1': 'hello',
 'abc': [1, 2, 3],
 'boo': [1, 'hi', 'moo', {'5': 'some'}],
 'def': {'hi': 'mom'}}

注意,我从来没有递归地调用钩子,因为当你使用object_pairs_hook时,每个对象都会被传递给钩子。您确实需要关心列表,但是正如您所看到的,列表中的对象将被正确地转换,并且您不必递归来实现它。

一位同事指出Python2.6没有object_hook_pairs。你仍然可以通过做一个很小的改变来使用这个will Python2.6。在上面的钩子中,更改:

for key, value in pairs:

to

for key, value in pairs.iteritems():

然后使用object_hook代替object_pairs_hook:

In [66]: json.load(open('test.json'), object_hook=deunicodify_hook)
Out[66]:
{'1': 'hello',
 'abc': [1, 2, 3],
 'boo': [1, 'hi', 'moo', {'5': 'some'}],
 'def': {'hi': 'mom'}}

使用object_pairs_hook可以为JSON对象中的每个对象少实例化一个字典,如果您正在解析一个巨大的文档,那么这样做可能是值得的。

下面是一个用C语言编写的递归编码器: https://github.com/axiros/nested_encode

与json.loads()相比,“平均”结构的性能开销约为10%。

python speed.py
  json loads            [0.16sec]: {u'a': [{u'b': [[1, 2, [u'\xd6ster..
  json loads + encoding [0.18sec]: {'a': [{'b': [[1, 2, ['\xc3\x96ster.
  time overhead in percent: 9%

使用这个测试结构:

import json, nested_encode, time

s = """
{
  "firstName": "Jos\\u0301",
  "lastName": "Smith",
  "isAlive": true,
  "age": 25,
  "address": {
    "streetAddress": "21 2nd Street",
    "city": "\\u00d6sterreich",
    "state": "NY",
    "postalCode": "10021-3100"
  },
  "phoneNumbers": [
    {
      "type": "home",
      "number": "212 555-1234"
    },
    {
      "type": "office",
      "number": "646 555-4567"
    }
  ],
  "children": [],
  "spouse": null,
  "a": [{"b": [[1, 2, ["\\u00d6sterreich"]]]}]
}
"""


t1 = time.time()
for i in xrange(10000):
    u = json.loads(s)
dt_json = time.time() - t1

t1 = time.time()
for i in xrange(10000):
    b = nested_encode.encode_nested(json.loads(s))
dt_json_enc = time.time() - t1

print "json loads            [%.2fsec]: %s..." % (dt_json, str(u)[:20])
print "json loads + encoding [%.2fsec]: %s..." % (dt_json_enc, str(b)[:20])

print "time overhead in percent: %i%%"  % (100 * (dt_json_enc - dt_json)/dt_json)

我重写了Wells的_parse_json()来处理json对象本身是一个数组的情况(我的用例)。

def _parseJSON(self, obj):
    if isinstance(obj, dict):
        newobj = {}
        for key, value in obj.iteritems():
            key = str(key)
            newobj[key] = self._parseJSON(value)
    elif isinstance(obj, list):
        newobj = []
        for value in obj:
            newobj.append(self._parseJSON(value))
    elif isinstance(obj, unicode):
        newobj = str(obj)
    else:
        newobj = obj
    return newobj

使用object_hook的解决方案

它适用于Python 2.7和3.x。

import json

def json_load_byteified(file_handle):
    return _byteify(
        json.load(file_handle, object_hook=_byteify),
        ignore_dicts=True
    )

def json_loads_byteified(json_text):
    return _byteify(
        json.loads(json_text, object_hook=_byteify),
        ignore_dicts=True
    )

def _byteify(data, ignore_dicts = False):
    if isinstance(data, str):
        return data

    # If this is a list of values, return list of byteified values
    if isinstance(data, list):
        return [ _byteify(item, ignore_dicts=True) for item in data ]
    # If this is a dictionary, return dictionary of byteified keys and values
    # but only if we haven't already byteified it
    if isinstance(data, dict) and not ignore_dicts:
        return {
            _byteify(key, ignore_dicts=True): _byteify(value, ignore_dicts=True)
            for key, value in data.items() # changed to .items() for Python 2.7/3
        }

    # Python 3 compatible duck-typing
    # If this is a Unicode string, return its string representation
    if str(type(data)) == "<type 'unicode'>":
        return data.encode('utf-8')

    # If it's anything else, return it in its original form
    return data

使用示例:

>>> json_loads_byteified('{"Hello": "World"}')
{'Hello': 'World'}
>>> json_loads_byteified('"I am a top-level string"')
'I am a top-level string'
>>> json_loads_byteified('7')
7
>>> json_loads_byteified('["I am inside a list"]')
['I am inside a list']
>>> json_loads_byteified('[[[[[[[["I am inside a big nest of lists"]]]]]]]]')
[[[[[[[['I am inside a big nest of lists']]]]]]]]
>>> json_loads_byteified('{"foo": "bar", "things": [7, {"qux": "baz", "moo": {"cow": ["milk"]}}]}')
{'things': [7, {'qux': 'baz', 'moo': {'cow': ['milk']}}], 'foo': 'bar'}
>>> json_load_byteified(open('somefile.json'))
{'more json': 'from a file'}

它是如何工作的,我为什么要使用它?

Mark Amery的函数比这些更短更清楚,那么它们的意义是什么呢?你为什么要用它们?

纯粹是为了表现。Mark的回答首先用Unicode字符串完整地解码JSON文本,然后递归地遍历整个解码后的值,将所有字符串转换为字节字符串。这有一些不好的影响:

在内存中创建整个解码结构的副本 如果您的JSON对象嵌套非常深(500级或更多),那么您将达到Python的最大递归深度

这个答案通过使用json的object_hook参数缓解了这两个性能问题。Load和json.loads。从文档中可以看到:

Object_hook是一个可选函数,它将在任何对象文字解码(dict)的结果中被调用。将使用object_hook的返回值而不是dict。此特性可用于实现自定义解码器

由于在其他字典中嵌套了许多层的字典在解码时被传递给object_hook,因此我们可以在此时对其中的任何字符串或列表进行字节化,从而避免以后需要进行深度递归。

Mark的答案不适合作为object_hook使用,因为它递归到嵌套字典中。我们通过ignore_dicts形参到_byteify来防止这个答案中的递归,除了object_hook向它传递一个新的dict给byteify时,这个参数一直被传递给它。ignore_dicts标志告诉_byteify忽略字典,因为字典已经被字节化了。

最后,我们实现的json_load_byteify和json_loads_byteify对json返回的结果调用_byteify(带ignore_dicts=True)。加载或json。加载来处理被解码的JSON文本在顶层没有字典的情况。

Mark (Amery)正确地指出:在JSON转储上使用PyYAML的反序列化器仅在只有ASCII时有效。至少是开箱即用。

关于PyYAML方法的两个简短评论:

永远不要对来自字段的数据使用yaml.load()。这是YAML的一个特性(!),可以执行隐藏在结构中的任意代码。 你也可以通过以下方法使它适用于非ASCII: Def to_utf8(加载器,节点): 返回loader.construct_scalar(节点).encode(“utf - 8”) yaml.add_constructor (u 'tag: yaml.org, 2002: str ', to_utf8)

但就性能而言,这与马克·艾默里的答案无法相提并论:

将一些深度嵌套的样本字典扔到这两个方法上,我得到了这个(与dt[j] = json.loads(json.dumps(m))的时间delta):

     dt[yaml.safe_load(json.dumps(m))] =~ 100 * dt[j]
     dt[byteify recursion(Mark Amery)] =~   5 * dt[j]

因此,反序列化(包括完全遍历树和编码)完全在基于c语言的JSON实现的数量级之内。我发现这非常快,而且在深度嵌套结构上比yaml加载更健壮。更少的安全错误,看yaml.load。

虽然我很喜欢一个指向c语言的转换器的指针,但byteify函数应该是默认答案。

如果JSON结构来自包含用户输入的字段,则尤其如此。因为这样你可能需要遍历你的结构——独立于你想要的内部数据结构(“unicode三明治”或字节字符串)。

Why?

Unicode正常化。给不知情的人:吃片止痛药,看看这篇文章。

所以使用byteify递归你一石二鸟:

从嵌套的JSON转储中获取字节串 让用户输入值正常化,这样你就可以在你的存储中找到东西。

在我的测试中,结果是将input.encode('utf-8')替换为unicodedata。normalize('NFC', input).encode('utf-8')甚至比没有NFC时还要快——但我猜这在很大程度上依赖于样本数据。