在本节中，我们将详细介绍 Python 标准库中的 json 模块。JSON（JavaScript Object Notation）是一种轻量级的数据交换格式，它易于阅读和编写，并且可以在不同的编程语言之间轻松地传输数据。Python 的 json 模块提供了一个简单的方法来编码和解码 JSON 数据。我们将通过实例代码来学习其用法。

json 模块主要提供了以下几个功能：

1. json.loads()
2. json.load()
3. json.dumps()
4. json.dump()

接下来，我们将分别介绍这些功能。

1. json.loads()

json.loads() 函数用于将一个 JSON 格式的字符串转换为 Python 对象（如字典、列表、字符串、整数、浮点数和布尔值）。

import json

json_str = '{"name": "John", "age": 30, "city": "New York"}'
python_obj = json.loads(json_str)
print(python_obj)  # 输出：{'name': 'John', 'age': 30, 'city': 'New York'}
print(type(python_obj))  # 输出：<class 'dict'>

2. json.load()

json.load() 函数用于从一个包含 JSON 数据的文件对象中读取数据，并将其转换为 Python 对象。假设我们有一个名为 data.json 的文件，其内容如下：

{
  "name": "John",
  "age": 30,
  "city": "New York"
}

我们可以使用 json.load() 函数读取该文件并将其内容转换为 Python 对象：

import json

with open("data.json", "r") as file:
    python_obj = json.load(file)

print(python_obj)  # 输出：{'name': 'John', 'age': 30, 'city': 'New York'}
print(type(python_obj))  # 输出：<class 'dict'>

3. json.dumps()

json.dumps() 函数用于将 Python 对象转换为 JSON 格式的字符串。这在将数据发送到其他语言处理或存储到文件中时非常有用。

import json

python_obj = {"name": "John", "age": 30, "city": "New York"}
json_str = json.dumps(python_obj)
print(json_str)  # 输出：'{"name": "John", "age": 30, "city": "New York"}'
print(type(json_str))  # 输出：<class 'str'>

4. json.dump()

json.dump() 函数用于将 Python 对象转换为 JSON 数据，并将其写入到一个文件对象中。假设我们想将上述 Python 对象保存到一个名为 output.json 的文件中，我们可以使用 json.dump() 函数：

import json

python_obj = {"name": "John", "age": 30, "city": "New York"}

with open("output.json", "w") as file:
    json.dump(python_obj, file)

这将在当前目录下创建一个名为 output.json 的文件，其内容为：

{
  "name": "John",
  "age": 30,
  "city": "New York"
}

现在，您应该对 Python json 模块有了一个基本的了解。这些函数可以帮助您在 Python 程序中方便地处理 JSON 数据。在实际编程过程中，您可以根据需要使用这些函数来编码和解码 JSON 数据。