Day15 json和文件操作

1. json数据

1.1 什么是json

json和xml都是一种通用的数据格式，可以用于不同编程语言之间的数据交流
json相对xml更小更轻，传输速度更快；xml相对于json更安全。

1.2 json数据格式

json数据格式的要求：一个json有且只有一个数据；并且唯一的这个数据必须是json支持的类型的数据。

json支持的类型有哪些：
1）数字：包括整数和小数，表示的时候直接写：100、23、0.3、-65、3e4
2）字符串：用双引号引起来的数据:“abc”、“小明”
3）布尔：只有 true 和 false 两个值
4）空值：null
5）数组：相当于python的列表：[数据1, 数据2, 数据3, …]
6）字典：相当于python的字典，但是键只能是字符串：{键1: 值1, 键2: 值2, 键3: 值3, …}

1.3 python数据和json数据之间转换

python中提供了json模块专门用来python中json数据

1）json 转 python
json ——> python
数字 ——> 数字
字符串 ——> 字符串（双引号变单引号）
布尔 ——> 布尔（true -> True、false -> False）
空值 ——> 空值（null -> None）
数组 ——> 列表
字典 ——> 字典

对应的函数：
json.loads(json格式字符串) —— 将json格式字符串对应的json数据转换成对应的python数据

注意：json格式字符串指的是字符串内容是json数据的字符串

content = open('data.json', encoding='utf-8').read()
result = json.loads(content)
print(result)

# result = json.loads("abc")        # 报错，字符串内容是 abc, 不是一个合法的json数据
result = json.loads('"abc"')        # "abc"  -> 'abc'
print(result, type(result))

result = json.loads('100')          # 100  -> 100
print(result, type(result))

result = json.loads('true')         # true  ->  True
print(result, type(result))

result = json.loads('[100, "小明", null, true, false]')
print(result, type(result))
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2）python 转 json
python ——> json
int、float ——> 数字
str ——> 字符串（单引号会变成双引号）
bool ——> True -> true、False -> false
None ——> null
列表、元组 ——> 数组
字典 ——> 字典

对应的函数：
json.dumps(Python数据) - 将指定Python数据转换成对应的json格式字符串

json.dumps(100)             # '100'
json.dumps('abc')           # '"abc"'
json.dumps(True)            # 'true'
result = json.dumps({'a': 10, 20: 30, 'name': 'xiaoming', 'isMarred': True})
print(result, type(result))     # '{"a": 10, "20": 30, "name": "xiaoming", "isMarred": true}'

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2. json实际应用

2.1 示例：学生管理系统添加学生

'''
=========添加学生==========
请输入学生姓名：stu1
请输入学生的年龄：19
请输入学生的手机号：110
请输入学生的专业：电子信息
请输入学生的籍贯：重庆
添加成功！
❤️1. 继续
❤️2. 退出
请选择：1

=========添加学生==========
请输入学生姓名：stu2
请输入学生的年龄22
请输入学生的手机号：3332
请输入学生的专业：电子信息
请输入学生的籍贯：重庆
添加成功！
❤️1. 继续
❤️2. 退出
请选择：1

....

=========添加学生==========
请输入学生姓名：stu2
请输入学生的年龄:22
请输入学生的手机号：3332
请输入学生的专业：电子信息
请输入学生的籍贯：重庆
添加成功！
❤️1. 继续
❤️2. 退出
请选择：2
（显示已经添加的所有的学生信息！）
（程序结束）

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数据存储思维

1.已经添加过的所有学生需要持久化
2.文件内容格式：
[  
    {"name": "小明", "age": 18, "major":"电子信息", "address": "成都"},
    ...
]
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import json


def add_student():
    while True:
        # 1.输入学生信息
        print('=========添加学生=========')
        name = input('请输入学生姓名：')
        age = input('请输入学生年龄：')
        tel = input('请输入学生电话：')
        major = input('请输入学生专业：')
        address = input('请输入学生的籍贯：')

        # 2. 保存学生信息
        content = open('files/student.txt', encoding='utf-8').read()
        all_students = json.loads(content)   # type: list

        # [{}]
        all_students.append({'name': name, 'age': age, 'tel': tel, 'major': major, 'address': address})
        open('files/student.txt', 'w', encoding='utf-8').write(json.dumps(all_students))

        print('添加成功！')
        # 3.提示继续或者退出
        print('❤ 1.继续')
        print('❤ 2.退出')
        value = input('请选择：')
        if value == '1':
            pass
        else:
            # 打印已经添加过的所有的学生信息
            print(all_students)
            break


if __name__ == '__main__':
    # add_student()

    # 统计电子专业学生的人数：
    all_student = json.loads(open('files/student.txt', encoding='utf-8').read())
    count = 0
    for i in all_student:
        if i['major'] == '电子':
            count += 1
    print(count)
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2.1 补充：抛出异常

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语法：raise 异常类型

说明：
1）raise  -  关键字；固定写法
2）异常类型  -  可以是系统提供的异常类型（列如：IndexError、ValueError、KeyError、TypeError等）；
               也可以是自定义类型（自定义错误类型必须是Exception的子类）
               
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class PasswordError(Exception):
    # 在错误类型中重写__str__方法，可以定制错误信息
    def __str__(self):
        return '密码输入有误！'


def input_pswd():
    pw = input('请输入您密码：')
    if len(pw) < 8:
        raise PasswordError
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