JSON数据处理利器——Python JSONPath库详解

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👋 简介

JsonPath 是一种信息抽取类库，是从JSON文档中抽取指定信息的工具，提供多种语言实现版本，包括：Javascript、Python、PHP 和 Java。本文介绍Python中JsonPath模块的运用。

📖 正文

1 JSONPath的安装

pip install jsonpath -i https://pypi.tuna.tsinghua.edu.cn/simple

2 JSONPath的语法

JSONPath	描述
$	表示根元素
@	当前元素
. 或者 []	子元素
…	递归下降，JSONPath是从E4X借鉴的
*	通配符，所有对象/元素
[,]	连接操作符在XPath 结果合并其它结点集合。JSONP允许name或者数组索引
[start🔚step]	数组分割操作从ES4借鉴
?()	应用过滤表达式
()	脚本表达式，使用底层脚本引擎

3 测试数据准备

data = {
    # 百货商店
    "store": {
        "books": [
            {
                # 书籍名称
                "title": "Python编程入门指南",
                # 书籍作者
                "author": "John Smith",
                # 发布日期
                "publication_date": "2022-01-01",
                # 书籍编号
                "isbn": "978-1-234567-89-0",
                # 出版商
                "publisher": "ABC Publishing",
                # 价格
                "price": 29.99
            },
            {
                "title": "JavaScript高级编程",
                "author": "Emily Johnson",
                "publication_date": "2021-09-15",
                "isbn": "978-9-876543-21-0",
                "publisher": "XYZ Books",
                "price": 39.99
            },
            {
                "title": "数据结构与算法导论",
                "author": "David Chen",
                "publication_date": "2020-05-10",
                "isbn": "978-6-789012-34-5",
                "publisher": "DEF Publications",
                "price": 49.99
            }
        ],
        "pens": [
            {
                # 品牌
                "brand": "Pilot",
                # 模型
                "model": "G2",
                # 颜色
                "ink_color": "Blue",
                # 尺寸
                "tip_size_mm": 0.7,
                # 价格
                "price": 2.99
            }
        ]
    }
}

4 JSONPath的使用

4.1 获取所有商品信息

包含商品名称，表达式等价 $.*

store = jsonpath.jsonpath(data, '$.store')
print(store)

# [{'books': [{'title': 'Python编程入门指南', 'author': 'John Smith', 'publication_date': '2022-01-01', 'isbn': '978-1-234567-89-0', 'publisher': 'ABC Publishing', 'price': 29.99}, {'title': 'JavaScript高级编程', 'author': 'Emily Johnson', 'publication_date': '2021-09-15', 'isbn': '978-9-876543-21-0', 'publisher': 'XYZ Books', 'price': 39.99}, {'title': '数据结构与算法导论', 'author': 'David Chen', 'publication_date': '2020-05-10', 'isbn': '978-6-789012-34-5', 'publisher': 'DEF Publications', 'price': 49.99}], 'pens': [{'brand': 'Pilot', 'model': 'G2', 'ink_color': 'Blue', 'tip_size_mm': 0.7, 'price': 2.99}, {'brand': 'Uni-ball', 'model': 'Signo 207', 'ink_color': 'Black', 'tip_size_mm': 0.5, 'price': 3.49}, {'brand': 'Zebra', 'model': 'Sarasa', 'ink_color': 'Red', 'tip_size_mm': 0.7, 'price': 2.79}]}]

不包含商品名称

store = jsonpath.jsonpath(data, '$.store.*')
print(store)

# [[{'title': 'Python编程入门指南', 'author': 'John Smith', 'publication_date': '2022-01-01', 'isbn': '978-1-234567-89-0', 'publisher': 'ABC Publishing', 'price': 29.99}, {'title': 'JavaScript高级编程', 'author': 'Emily Johnson', 'publication_date': '2021-09-15', 'isbn': '978-9-876543-21-0', 'publisher': 'XYZ Books', 'price': 39.99}, {'title': '数据结构与算法导论', 'author': 'David Chen', 'publication_date': '2020-05-10', 'isbn': '978-6-789012-34-5', 'publisher': 'DEF Publications', 'price': 49.99}], [{'brand': 'Pilot', 'model': 'G2', 'ink_color': 'Blue', 'tip_size_mm': 0.7, 'price': 2.99}, {'brand': 'Uni-ball', 'model': 'Signo 207', 'ink_color': 'Black', 'tip_size_mm': 0.5, 'price': 3.49}, {'brand': 'Zebra', 'model': 'Sarasa', 'ink_color': 'Red', 'tip_size_mm': 0.7, 'price': 2.79}]]

4.2 获取所有书籍信息

res = jsonpath.jsonpath(data,'$.store.books')
print(res)

# [[{'title': 'Python编程入门指南', 'author': 'John Smith', 'publication_date': '2022-01-01', 'isbn': '978-1-234567-89-0', 'publisher': 'ABC Publishing', 'price': 29.99}, {'title': 'JavaScript高级编程', 'author': 'Emily Johnson', 'publication_date': '2021-09-15', 'isbn': '978-9-876543-21-0', 'publisher': 'XYZ Books', 'price': 39.99}, {'title': '数据结构与算法导论', 'author': 'David Chen', 'publication_date': '2020-05-10', 'isbn': '978-6-789012-34-5', 'publisher': 'DEF Publications', 'price': 49.99}]]

4.3 获取所有书籍名称

# 方式一
res1 = jsonpath.jsonpath(data,'$.store.books[*].title')
print(res1)
# 方式二
res2 = jsonpath.jsonpath(data, '$..title')
print(res2)

# ['Python编程入门指南', 'JavaScript高级编程', '数据结构与算法导论']
# ['Python编程入门指南', 'JavaScript高级编程', '数据结构与算法导论']

4.4 获取第一本书籍的信息

res = jsonpath.jsonpath(data, '$.store.books[0]')
print(res)

# [{'title': 'Python编程入门指南', 'author': 'John Smith', 'publication_date': '2022-01-01', 'isbn': '978-1-234567-89-0', 'publisher': 'ABC Publishing', 'price': 29.99}]

4.5 获取最后一本书籍的信息

res = jsonpath.jsonpath(data, '$.store.books[(@.length-1)]')
print(res)

# [{'title': '数据结构与算法导论', 'author': 'David Chen', 'publication_date': '2020-05-10', 'isbn': '978-6-789012-34-5', 'publisher': 'DEF Publications', 'price': 49.99}]

4.6 获取前两本书籍的信息

表达式等价 $. s t ore . b oo k s [0, 1] ，$ .store.books[:2]

# 获取前面的两本书
res = jsonpath.jsonpath(data, '$..books[0,1]') 
print(res)

# [{'title': 'Python编程入门指南', 'author': 'John Smith', 'publication_date': '2022-01-01', 'isbn': '978-1-234567-89-0', 'publisher': 'ABC Publishing', 'price': 29.99}, {'title': 'JavaScript高级编程', 'author': 'Emily Johnson', 'publication_date': '2021-09-15', 'isbn': '978-9-876543-21-0', 'publisher': 'XYZ Books', 'price': 39.99}]

4.7 获取第一本书籍的作者

res = jsonpath.jsonpath(data,'$.store.books[0].author')
print(res)

# ['John Smith']

Tips:
当前书籍只有3本，所以索引取值为[0,1,2]，如果索引越界，返回的结果为false

4.8 获取所有商品的价格

会把store中所有商品(books，pens)的价格都获取出来

res = jsonpath.jsonpath(data, '$.store.*..price')
print(res)

# [29.99, 39.99, 49.99, 2.99, 3.49, 2.79]

4.9 过滤有编号的书籍

res = jsonpath.jsonpath(data, '$..books[?(@.isbn)]')
print(res)

# [{'title': 'Python编程入门指南', 'author': 'John Smith', 'publication_date': '2022-01-01', 'isbn': '978-1-234567-89-0', 'publisher': 'ABC Publishing', 'price': 29.99}, {'title': 'JavaScript高级编程', 'author': 'Emily Johnson', 'publication_date': '2021-09-15', 'isbn': '978-9-876543-21-0', 'publisher': 'XYZ Books', 'price': 39.99}, {'title': '数据结构与算法导论', 'author': 'David Chen', 'publication_date': '2020-05-10', 'isbn': '978-6-789012-34-5', 'publisher': 'DEF Publications', 'price': 49.99}]

4.10 过滤价格大于40的书籍

res = jsonpath.jsonpath(data, '$..books[?(@.price>40)]')
print(res)

# [{'title': '数据结构与算法导论', 'author': 'David Chen', 'publication_date': '2020-05-10', 'isbn': '978-6-789012-34-5', 'publisher': 'DEF Publications', 'price': 49.99}]

4.11 过滤书籍名称包含Python的书籍

res = jsonpath.jsonpath(data, '$..books[?("Python" in @.title)]')
print(res)

# [{'title': 'Python编程入门指南', 'author': 'John Smith', 'publication_date': '2022-01-01', 'isbn': '978-1-234567-89-0', 'publisher': 'ABC Publishing', 'price': 29.99}]

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