儲存資料

December 27, 2019 · 5 min read

DevOps / Backend Engineer

本篇會學習 json 模組，這個模組能幫我們儲存使用者的資料，以免在程式停止執行後就消失掉。

儲存資料

許多程式都會要求使用者輸入某種資訊，不管程式的焦點在哪裡，都是要把使用者所提供的資訊存放到串列和字典等資料結果內。使用者關閉程式時，我們大都會希望把這些資訊都保存下來，

這裡提供的簡單方式就是用 json 模組來儲存資料。

json 模組能讓我們把簡單的 Python 資料結構轉成到檔內，並在程式再次執行時載入這份檔案內的資料。我們還可以利用 json 模組，讓 Python 程式彼此可共享資料。更重要的是，JSON 資料格式並不是 Python 專用的，這能讓我們把以 JSON 格式儲存的資料與使用其它程式語言的人可以共用分享。這是種輕便、好用又容易學習的格式。

JSON(JavaScript Object Notation) 格式最初是為 JavaScript 所開發的格式， 但之後就普遍成為一種常見的格式，也被 Python 等許多程式語言採用。

使用 json.dump() 和 json.load()

嘗試編寫一支簡短的程式來儲存一組數字，然後再編寫一支程式把這組數字讀取回記憶體中。前面的程式要用 json.dump() 來儲存這組數字，後面的程式則用 json.load() 將這組數字載入。

json.dump() 函試接收兩個引數，第一個是儲存的資料，第二個是用來儲存資料的檔案物件。下最範例示範如何使用 json.dump() 儲存數字串例：

import json

numbers = [2, 3, 5, 7, 11, 13]

filename = 'numbers.json'
with open(filename, 'w') as f_obj:
    json.dump(numbers, f_obj)

先匯入 json 模組，再建立一個數字串列。指定要把數字串列儲存進去的檔案名稱(.json)。在 with 程式下使用 json.dump() 函式把數字串列儲存到 numbers.json 檔案內。

這支程式執行後並沒有輸出顯示，但我們可以開啟 numbers.json 檔，存放在這個檔案內的資料與在 Python 中是一樣的：

[2, 3, 5, 7, 11, 13]

再編寫一支程式，使用 json.load() 把這個串列讀取到記憶體內：

import json

filename = 'numbers.json'
with open(filename) as f_obj:
    numbers = json.load(f_obj)

print(numbers)

我們確定讀取的是前面寫入的檔案，這次以讀取模式來開啟這份檔案，因為 Python 只需讀取不用寫入。在 with 程式區塊內用 json.load() 載入存放在 numbers.json 檔內的資訊，並將其指定到 numbers 變數中。最後印出這個數字串列，看是否為 json.dump() 範例中所建立的數字串列：

[2, 3, 5, 7, 11, 13]

這是一種在程式之間可共享資料的簡單處理方式。

儲存和讀取使用者生成的資料

在處理使用者生成的資料時，使用 json 格式來儲存是很有助益的，因為如果不以某種方式儲存，等程式結束後使用者的資訊就會被丟掉。以下範例是使用者在第一次執行程式時會被提示輸入自己的名字，等再次執行時程式能記得這個名字，從儲存使用者的名字開始：

import json

username = input("What is your name? ")

filename = 'username.json'
with open(filename, 'w') as f_obj:
    json.dump(username, f_obj)
    print("We'll remember you when you come back, " + username + "!")

先提示輸入名字，並將輸入存放到變數中。隨後呼叫 json.dump() , 以使用者名字和檔案物件當引數傳入，讓使用者名字儲存入檔案內。最後輸出一條訊息，告知我們儲存了使用者所輸入的資訊：

What is your name? Charles
We'll remember you when you come back, Charles!

再讓我們編寫一支程式，對已存的使用者發出問候文句：

import json

filename = 'username.json'

with open(filename) as f_obj:
    username = json.load(f_obj)
    print("Welcome back, " + username + "!")

這邊使用了 json.load() 把儲存在 username.json 中的資訊讀取到 username 變數內，載入回復使用者名字後，就可以發出歡迎回來的問候文句：

Welcome back, Charles!

再來需要把這兩支程式合併成一支，等這支程式執行時，就會嘗試從 username.json 檔中取出使用者名字，因此我們要先編寫一個試著回復使用者名字的 try 程式碼區塊，如果檔案不存在，就在 except 程式碼區塊中執行提示使用者輸入名字的處理，並把輸入儲存到 username.json 中，方便程式再次執行時能載入回復：

import json

# Load the username, if it has been stored previously.
#  Otherwise, prompt for the username and store it.

filename = 'username.json'
try:
    with open(filename) as f_obj:
        username = json.load(f_obj)
except FileNotFoundError:
    username = input("What is your name? ")
    with open(filename, 'w') as f_obj:
        json.dump(username, f_obj)
        print("We'll remember you when you come back, " + username + "!")
else:
    print("Welcome back, " + username + "!")

先試著開啟 username.json 檔，如果檔案存在，就把檔案內的伬畢者名字載入到記憶體中，再執行 else 程式碼區塊，輸出一條歡迎回來的訊息文字。當第一次執行程式時， username.json 並不存在，此時會引發 FileNotFoundError 例外，因此 Python 會執行 except 程式碼區塊，提供使用者輸入名字，再使用 json.dump() 儲存這個名字，再輸出一句問候文句。

無論執行的是 except 程式碼區塊還是 else 程式碼區塊，都會顯示使用者名字和適當的問候文句，如果這支程式第一次執行，其輸出如下所示：

What is your name? Charles
We'll remember you when you come back, Charles!

如果已執行過，則輸出如下所示：

Welcome back, Charles!

這是程式之前已至少執行過一次時會呈現的輸出結果。

儲存資料​

使用 json.dump() 和 json.load()​

儲存和讀取使用者生成的資料​

儲存資料

使用 json.dump() 和 json.load()

儲存和讀取使用者生成的資料