Python實現支援JSON儲存和解析的對象

我們知道利用JSON模組可方便的將Python基本類型（dict、list等）資料永久的儲存成檔案，同時也可以通過自訂轉換函式和繼承JSON encode&decode的方法實現自訂類的儲存。本文就在前文“ Python JSON模組”的基礎上，實現python支援JSON儲存的對象。

對象能夠採取JSON儲存和解析是有很大意義的。例如機器學習中所有分類演算法的訓練過程中都存在大量的資料計算，如果每次啟動分類都需要重新訓練分類演算法浪費資源且沒有效率，如果能夠將訓練產生的分類演算法對象儲存起來，那麼除非需要演算法調優，以後只需載入即可。另一方面，對象能夠進行JSON解析和儲存也使得其可以在網路上傳送，這在當下雲端運算、分布式資料處理中都有非凡的意義。

為了實現自儲存和解析，定義對象的關鍵操作有：

0，將object_json.py copy至包中，定義對象的模組匯入object_json：import object_json。

1，init()函數要支援可變數量的函數調用，即要寫成init(self, …, , **args)。如此定義對象才可以有除構造階段需要初始化的屬性之外的屬性。

2，對於物件建構階段必須初始化的屬性，init()函數中的形參必須與這些屬性名稱完全相同，如此才能通過字典‘key’: value對構造對象。

3，定義一個屬性‘name’–該對象執行個體的名稱，利用inspect模組實現。‘name‘屬性主要用於產生Object Storage Service時預設的檔案名稱。

4，定義jsonDumps()和jsonLoadTransfer()方法，通過objectLoadFromFile()完成對象JSON檔案load和新對象建立。

（i）jsonDumps()用於將對象轉換成dict並通過json.dumps()將Object Storage Service成json檔案，若使用者不指定檔案名稱則以instancename.json為預設隱藏檔。由於JSON只支援python基本類型，因此若對象中有一些其他類型（如numpy matrix），則需將其轉化成Python基本類型（如matrix.tolist()將matrix轉換成list）。

（ii）jsonLoadTransfer()用於完成資料格式的轉換，將一些對象屬性從基本類型轉化成需要的類型（如mat（list）將類型從list轉換成matrix），若對象只有Python基本類型則可以省略該方法。建立完整、可用對象過程是:

obj = objectLoadFromFile()   obj.jsonLoadTransfer()

下面的代碼就是支援自訂對象進行JSON儲存和解析的object_json模組源碼。

import json   import inspect    import pdb   def object2dict(obj):          #convert object to a dict          d = {'class':obj.class.name, 'module':obj.module}          d.update(obj.dict)          return d   def objectDumps2File(obj, jsonfile):       objDict = object2dict(obj)       with open(jsonfile, 'w') as f:           f.write(json.dumps(objDict))   def dict2object(d):          '''convert dict to object, the dict will be changed'''           if'class' in d:              class_name = d.pop('class')              module_name = d.pop('module')              module = import(module_name)              #print 'the module is:', module              class_ = getattr(module,class_name)              args = dict((key.encode('ascii'), value) for key, value in d.items()) #get args             #print 'the atrribute:', repr(args)           #pdb.set_trace()           inst = class_(**args) #create new instance          else:              inst = d          return inst   def objectLoadFromFile(jsonFile):       '''load json file and generate a new object instance whose name filed      will be 'inst' '''      with open(jsonFile) as f:           objectDict =json.load(f)       obj = dict2object(objectDict)       return obj   #test function      if name  == 'main':       class Person(object):              def init(self,name,age, **args):               obj_list = inspect.stack()[1][-2]               self.name = obj_list[0].split('=')[0].strip()#object instance name               self.name = name                  self.age = age           def repr(self):                  return 'Person Object name : %s , age : %d' % (self.name,self.age)           def say(self):               #d = inspect.stack()[1][-2]               #print d[0].split('.')[0].strip()               return self.name          def jsonDumps(self, filename=None):               '''essential transformation to Python basic type in order to              store as json. dumps as objectname.json if filename missed '''              if not filename:                   jsonfile = self.name+'.json'               else: jsonfile = filename               objectDumps2File(self, jsonfile)           def jsonLoadTransfer(self):#TBD               '''essential transformation to object required type,such as              numpy matrix.call this function after newobject = objectLoadFromFile(jsonfile)'''              pass      p = Person('Aidan',22)            #json.dumps(p)#error will be throwed       #objectDumps2File(p,'Person.json')       p.jsonDumps()       p_l = objectLoadFromFile('p.json')       print 'the decoded obj type: %s, obj:%s' % (type(p_l),repr(p_l))

Python類有新舊兩種，py 2.2 後類定義繼承 object 的目的是使這個類成為 new style class, 沒有繼承 object 的為傳統classic class（最終也會繼承object）。

類定義中如下兩種方法：

class Person():   class Person(object)

其區別在於:

若建立新的Person instanc test，則type（test）的輸出分別為：

<type 'instance'>   <class 'main.Person'>

inspect 模組提供了一系列自省函數，它可以擷取模組，類，方法，函數，traceback，幀對象，代碼對象的資訊。常用的方法getmembers，ismodule，getcallargs，isclass等，