JSONファイルの操作

JSON（JavaScript Object Notation）は、データを構造化して保存するための軽量なフォーマットです。Pythonの json モジュールを使うことで、JSONファイルの読み書きを簡単に行うことができます。この章では、JSONファイルの基本的な操作方法について学びます。

JSONファイルの書き込み

PythonのオブジェクトをJSON形式でファイルに書き込むには、json.dump メソッドを使用します。次の例では、辞書オブジェクトをJSONファイルに書き込みます。

import json

# 書き込むデータ
data = {"name": "Alice", "age": 25, "city": "New York"}

# JSONファイルの書き込み
with open("example.json", "w") as file:
    json.dump(data, file)

この例では、example.json というファイルに辞書 data の内容をJSON形式で書き込んでいます。

JSONファイルの読み込み

JSONファイルからデータを読み込むには、json.load メソッドを使用します。次の例では、JSONファイルからデータを読み込んで辞書オブジェクトとして取得します。

import json

# JSONファイルの読み込み
with open("example.json", "r") as file:
    data = json.load(file)
    print(data)

この例では、example.json というファイルからJSONデータを読み込み、辞書 data として表示しています。

JSON文字列の操作

json モジュールを使うと、PythonオブジェクトをJSON形式の文字列に変換したり、その逆を行ったりすることもできます。

PythonオブジェクトをJSON文字列に変換

import json

# Pythonオブジェクト
data = {"name": "Alice", "age": 25, "city": "New York"}

# JSON文字列に変換
json_str = json.dumps(data)
print(json_str)  # 出力: {"name": "Alice", "age": 25, "city": "New York"}

JSON文字列をPythonオブジェクトに変換

import json

# JSON文字列
json_str = '{"name": "Alice", "age": 25, "city": "New York"}'

# Pythonオブジェクトに変換
data = json.loads(json_str)
print(data)  # 出力: {'name': 'Alice', 'age': 25, 'city': 'New York'}

JSONファイルの高度な操作

json.dump および json.dumps メソッドには、出力をカスタマイズするためのオプションがいくつかあります。

インデントを使った整形

JSONファイルを読みやすい形式で保存するために、インデントを指定することができます。

import json

# 書き込むデータ
data = {"name": "Alice", "age": 25, "city": "New York"}

# JSONファイルの書き込み（インデント付き）
with open("example_pretty.json", "w") as file:
    json.dump(data, file, indent=4)

この例では、インデントを指定してJSONデータを整形して書き込んでいます。

ソートされたキー

JSONデータをキーでソートして出力することもできます。

import json

# 書き込むデータ
data = {"name": "Alice", "age": 25, "city": "New York"}

# JSONファイルの書き込み（キーでソート）
with open("example_sorted.json", "w") as file:
    json.dump(data, file, sort_keys=True, indent=4)

この例では、キーでソートされた状態でJSONデータをファイルに書き込んでいます。

辞書をJSON形式でファイルに保存する関数

ファイル操作を行うコードを再利用しやすくするために、辞書をJSON形式でファイルに保存する関数を作成できます。

import json

def save_to_json(data, filename):
    with open(filename, "w") as file:
        json.dump(data, file, indent=4)

data = {"name": "Alice", "age": 25, "city": "New York"}
save_to_json(data, "example_function.json")

この例では、save_to_json 関数を使って辞書データをファイルに保存しています。

JSONファイルから辞書を読み込む関数

同様に、JSONファイルから辞書を読み込む関数も作成できます。

import json

def load_from_json(filename):
    with open(filename, "r") as file:
        return json.load(file)

data = load_from_json("example_function.json")
print(data)

この例では、load_from_json 関数を使ってファイルから辞書データを読み込んでいます。

まとめ

この章では、PythonでのJSONファイルの操作について学びました。json モジュールを使うことで、JSONファイルの読み書きを簡単に行うことができます。次の章では、エラー処理について学びます。エラー処理を理解することで、プログラムの信頼性と安定性を向上させることができます。