Python中json与pickle模块的序列化与反序列化详解

json模块序列化基础与规范

将Python数据类型转换为其他代码格式的过程称为序列化，而json模块在此过程中充当了不同代码语言间数据转换的中间件角色。

使用json进行序列化需满足以下要求：

首先，仅支持int、str、bool、list、dict和tuple这几种类型的序列化。

其次，json序列化后的结果以字符串形式呈现。例如，变量lis被赋值为字符串"[11,22,33]"时，这也被视为一种序列化状态。

第三，进行转换时，原始数据类型必须被包裹在list或dict结构中。

第四，json内部生成的字符串格式必须使用双引号进行包裹。

第五，布尔值在转换时会变为小写形式（如true/false）。

json模块核心函数应用

json.dumps函数用于将Python对象转换为JSON格式的字符串，即执行序列化操作。

具体而言，该函数将Python数据结构转换为符合JSON规范的字符串表示。

lis = [11,22,33]
json_lis = json.dumps(lis)
print(type(json_lis))
#<class 'str'>

若序列化内容包含中文字符，默认情况下会转换为Unicode编码格式。可通过设置参数解决此问题：

v = [1,2,3,4,'哈哈']
data= json.dumps(v)
print(data)
 
#[1, 2, 3, 4, "\u54c8\u54c8"]
 
#################################
v = [1,2,3,4,'哈哈']
data= json.dumps(v,ensure_ascii=False)
print(data)
 
#[1, 2, 3, 4, "哈哈"]

json.loads函数用于将JSON格式的字符串反序列化为Python对象。

lis = [11,22,33]
json_lis = json.dumps(lis)
lis_1 = json.loads(json_lis)
print(type(lis_1))

json.dump函数可将序列化后的内容直接写入文件；而json.load函数则用于从文件中读取已序列化的内容并执行反序列化操作。

import json
v = [1,2,3,4,'哈哈']
with open('test.txt',mode='w',encoding='utf-8') as f:
  json.dump(v,f,ensure_ascii=False)

pickle模块与json的区别

pickle模块的使用方式与json模块高度相似，但存在关键区别：

主要差异如下：

第一，pickle仅支持Python内部数据类型的转换，而json旨在实现跨语言的数据交换。

第二，pickle能够转换Python中的所有数据类型，包括json无法处理的元组（json会将其转为列表）和集合，且pickle不强制要求将数据包裹在列表或字典中。

第三，json序列化后的结果为字符串类型（str），而pickle序列化后的结果为字节类型（bytes）。

以上内容涵盖了Python中json和pickle模块的核心用法及对比，希望能为读者提供有益参考。