PythonでのJSON形式のファイルデータをパースする方法を現役エンジニアが解説【初心者向け】
初心者向けにPythonでのJSON形式のファイルデータをパースする方法について現役エンジニアが解説しています。JSON形式のデータは、JavaScriptのオブジェクト形式になっているデータのことです。Pythonではjson_loadメソッドで解析することができます。
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監修してくれたメンター
清水 源一郎
テックアカデミーでは、Pythonコース、AIコース、データサイエンスコースを担当。
PythonでのJSON形式のファイルデータをパースする方法について、テックアカデミーのメンター（現役エンジニア）が実際のコードを使用して初心者向けに解説します。
目次
そもそもPythonについてよく分からないという方は、Pythonとは何なのか解説した記事を読むとさらに理解が深まります。
今回は、Pythonに関する内容だね！
どういう内容でしょうか？
PythonでのJSON形式のファイルデータをパースする方法について詳しく説明していくね！
お願いします！
この記事ではPythonで「JSON形式のデータを扱う方法」について学習します。
JSONは他の言語とデータを交換する際に使用されるデータ形式で、Webアプリケーションにおけるデータのやり取りに使用されます。
今回は、PythonでこのJSONデータを読み書きするためのライブラリjsonの使い方を紹介します。
JSONデータとは
JSONとは、「JavaScript Object Notation」の略称であり、Webアプリケーションでのデータのやり取り等によく利用されているデータ形式です。
JavaScriptと名が付いている通り、元々はJavaScriptのオブジェクトを記述するデータ構造です。ただ、軽量で人間にとっても読みやすいため、現在はPythonなど他の言語でも利用されています。
JSONデータは下記のように、名前（キー）と値のペアを, で区切り、全体を{}で区切って記述します。
{
“名前1” : “値1”,
“名前2” : “値2”,
}
Pythonにおける辞書に似ているので、辞書のイメージを持っておくと良いでしょう。
ただし、文字列は’’(シングルクォーテーション)ではなく、””(ダブルクォーテーション)で囲うので注意しましょう。
値には、数値や文字列の他に配列や、{}で囲った別のオブジェクトを入れることができます。
jsonライブラリの使い方
PythonでJSON形式のデータを扱う際はjsonという標準ライブラリを利用します。
ここでは、jsonライブラリの使い方として、基本的な３つの操作をご紹介します。
- jsonデータの読み込み
- jsonデータの書き込み
- jsonデータの確認と整形
それぞれの操作について以下で解説します。
いずれの場合もjsonライブラリの使用時には、事前に以下のコードでインポートしてから使用しましょう。
import jsonJSONデータをPythonの読み込み
まずは、JSONデータの読み込み方法を説明します。
loads関数を使うことで、JSON形式の文字列をpythonの辞書に変換できます。
json.loads(文字列)また、直接JSONファイルを読み込んでpythonの辞書に変換できます。
この場合はload関数を使用します。
with open(JSONファイルのパス) as f:
json.load(f.read())それぞれのサンプルコードを見てみましょう。
まずは、loads関数のサンプルコードです。
s = '{"key1":"value1", "key2":2}'
dict_from_json = json.loads(s)
print(type(dict_from_json))
print(dict_from_json)出力結果
<class 'dict'>
{'key1': 'value1', 'key2': 2}
{"key1":"value1", "key2":2}というJSONデータを文字列として用意し、loads関数に渡すと、Pythonの辞書に変換されていることがわかります。
次に、load関数のサンプルコードを紹介します。
上記と同じ{"key1":"value1", "key2":2}というJSONデータを記入した、test.jsonというファイルを用意して実行してみてください。
with open('test.json', 'r') as f:
print(json.load(f))出力結果
{'key1': 'value1', 'key2': 2}
loads関数の場合と同じようにJSONデータが辞書に変換できていますね。
一度変換してしまえば、後はPythonの辞書として、データの追加や編集が可能です。
辞書[キー]というコードで値にアクセスすることができます。
JSONデータの書き込み
次にPythonのデータをJSONデータに変換する方法を紹介します。
先ほど紹介したload, loads関数と反対に、Pythonの辞書をJSONファイルとして出力するdump関数とPythonの辞書をJSONデータの文字列に変換するdumps関数がそれぞれ存在します。
二つの関数はそれぞれ次のように使用します。
json.dumps(JSONデータにしたい辞書)with open(出力するJSONファイルのパス, 'w') as f:
json.dump(JSONデータにしたい辞書, f)サンプルコードによる利用例も確認してみましょう。
python_dict = {'key1':'value1', 'key2':[1,2,3]}
print(json.dumps(python_dict))
with open('test2.json', 'w') as f:
json.dump(python_dict, f)出力結果
{"key1": "value1", "key2": [1, 2, 3]}
Pythonの辞書をJSONデータに変換することができました。 出力されたデータと同じ内容が記載されたtest2.jsonというファイルも出力されていますね。
JSONデータの確認と整形
jsonライブラリのjson.toolを使用すると、コマンドライン(windowsのコマンドプロンプトやMacのターミナル)からもjsonデータを確認できます。
$ python -m json.tool JSONファイルのパス
というコマンドを入力すると、JSONファイルの中身を整形出力して確認できます。
例えば、先ほど作成した、{“key1”: “value1”, “key2”: [1, 2, 3]}というデータが書き込まれたtest2.jsonを扱ってみます。
$ python -m json.tool test2.json
出力結果
{
"key1": "value1",
"key2": [
1,
2,
3
]
}
上記のようにインデントが整えられたり、名前:値のペアごとに改行されたり、配列の要素ごとに改行されたりして見やすく出力されています。
実際にJSONデータを操作してみよう
ここまで紹介した内容を使って実際にJSONデータを操作してみましょう。
pythonでJSONファイルを読み込み、内容を編集して、別のJSONファイルとして保存していきます。
今回は次のような、あるサービスの会員情報のデータを扱ってみます。
会員のIDと名前、趣味と登録日が記されたデータになっています。
次のデータをsample.jsonという名前で保存しておいてください。
サンプルコード
#①データの読み込み
with open('sample.json', 'r') as f:
member = json.load(f)
print(member['Signup_at']['Year'])
#②データの編集
member['Hobby'].append('Swimming')
print(member)
member2 = {
'ID': 'A002',
'Name': 'Jiro', 'Hobby': ['Reading books', 'Running'],
'Signup_at': {'Year': 2022, 'Month': 6, 'day': 1}
}
new_data = [member, member2]
#③データの保存
with open('sample2.json', 'w') as f:
json.dump(new_data, f, indent=4)出力結果
2022
{'ID': 'A001', 'Name': 'Taro', 'Hobby': ['Swimming'], 'Signup_at': {'Year': 2022, 'Month': 1, 'day': 1}}
まず、2-3行目でsample.jsonのデータを読み込んでいます。
今回のデータの登録日 “Signup_at”に対する値は、さらに”Year”,”Month”, “Day”をキーとする辞書になっています。
そのため、登録日の情報にアクセスしたい場合は、member['Signup_at']['Year']として、"Signup_at"の値の辞書を呼び出した後に更にキー"Year"を指定します。
次にデータの編集を行っています。
まず、TaroさんのHobby(趣味)にSwimming(水泳)を追加しています。
Hobbyの値はリストになっているので、member['Hobby']によってリストにアクセスした後、リストの要素追加のappendメソッドでデータを追加しています。
memberを出力すると、Swimmingが追加されていることが確認できますね。
その後、別の会員のJiroさんのデータを新たに追加しています。
このように、JSONデータはいくつかのオブジェクトの配列となることがあります。
最後にJiroさんの情報を追加した新しいデータをsample2.jsonという名前で保存しています。
sample2.jsonの中身は下記のようになっており、編集や追加した情報が反映されています。
dump関数では、サンプルコードのように、引数indentでインデントの字数を指定することで、見やすく出力できます。
[
{
"ID": "A001",
"Name": "Taro",
"Hobby": [
"Swimming"
],
"Signup_at": {
"Year": 2022,
"Month": 1,
"day": 1
}
},
{
"ID": "A002",
"Name": "Jiro",
"Hobby": [
"Reading books",
"Running"
],
"Signup_at": {
"Year": 2022,
"Month": 6,
"day": 1
}
}
]
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まとめ
本記事では、jsonライブラリについて解説しました。
- JSONデータとは
- jsonライブラリの使い方
- JSONデータの操作方法
JSONデータを活用することで、他の言語やアプリケーションとのデータのやり取りが可能になります。
ぜひ使いこなせるように覚えておきましょう。
内容が分かりやすくて良かったです！
ゆかりちゃんも分からないことがあったら質問してね！
分かりました。ありがとうございます！
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これで解説は終了です、お疲れさまでした。
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