字典嵌套字典的JSON编码

Question

假设我有一个由基本字典组成的自定义数据结构，我需要使用JSON进行序列化。我的结构如下：

path_list_dict = {(node1, node2 .. nodeN): (float1, float2, float3)}

因此，这是用一个元组进行键控，并且其值是由三个值组成的元组。 键中的每个节点元素都是一个自定义类对象，具有为其编写的 _str_ 方法。标识路径列表字典中每个字典条目的包装器字典如下：

path_options_dict = {‘Path1’: {(node1, node2 .. nodeN): (float1, float2, float3)}, ‘Path2’: {(nodeA1, nodeA2 .. nodeAN): (floatA1, floatA2, floatA3)} }

等等其他情况。

当我尝试使用JSON进行序列化时，当然会遇到TypeError，因为内部字典具有元组作为键和值，而字典需要将键作为字符串才能进行序列化。这可以通过将str（tuple）表示插入到字典中来轻松解决。

我所关心的是，当我接收它并解压缩值时，我将在接收端拥有所有字符串。内部字典的键元组由自定义类元素组成，现在表示为一个str。我能恢复嵌入式数据吗？还是有更好的方法来做这件事？

为了更清晰地说明，我正在使用此JSON教程作为参考。

- adwaraki

Answer 1

你有几个选择：

• Serialize with a custom key prefix that you can pick out and unserialize again:

  tuple_key = '__tuple__({})'.format(','.join(key))
  

  would produce '__tuple__(node1,node2,nodeN)' as a key, which you could parse back into a tuple on the other side:

  if key.startswith('__tuple__('):
       key = tuple(key[10:-1].split(','))
  

  Demo:

  >>> key = ('node1', 'node2', 'node3')
  >>> '__tuple__({})'.format(','.join(key))
  '__tuple__(node1,node2,node3)'
  >>> mapped_key = '__tuple__({})'.format(','.join(key))
  >>> tuple(mapped_key[10:-1].split(','))
  ('node1', 'node2', 'node3')
  

• Don't use dictionaries, use a list of lists:

  {'Path': [[[node1, node2 .. nodeN], [float1, float2, float3]], [...]]}
  

  You can build such a list simply from the dict.items() result:

  >>> json.dumps({(1, 2, 3): ('foo', 'bar')}.items())
  '[[[1, 2, 3], ["foo", "bar"]]]'
  

  and when decoding, feed the whole thing back into dict() while mapping each key-value list to tuples:

  >>> dict(map(tuple, kv) for kv in json.loads('[[[1, 2, 3], ["foo", "bar"]]]'))
  {(1, 2, 3): (u'foo', u'bar')}
  

后一种方法也适用于自定义类，因为JSONEncoder.default() 方法仍将把这些自定义对象交给您来序列化回适当的字典对象，这意味着传递给JSONDecoder()的适当object_hook可以再次返回完全反序列化的自定义对象。

- Martijn Pieters

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谢谢你的帮助。我使用字典的第二种方法是因为路径是唯一的，我需要这些键来检索它们进行一些处理。第一个字典用于内部路径查找，这些字典中的键是唯一的。我需要在另一个模块中选择其中一条路径，并且必须确定选择了哪条路径以进行更多的后处理，这就是为什么我使用包装器的原因。第二种方法无法帮助我确定选择了哪条路径。因此，我使用这种方法。另外，请您能否详细说明一下第一种方法？ - adwaraki

请原谅我的幼稚。我在您所有的示例中看到，您的元组由字符串组成。我知道这只是为了说明方法，但自定义类在将其转换为字符串后反序列化时是否会保留其属性？显然，如果解决了那个问题，这里的两种方法都对我完美地起作用。再次感谢您清晰的解释。 - adwaraki

@adwaraki：如果你的元组不包含字符串而是自定义对象，你需要找到其他序列化和反序列化它们的方法。这超出了本答案的范围。 - Martijn Pieters

我很抱歉。我在问题本身中应该表达得更清楚。我添加了这句话，但应该为了明确起见加粗它。你能指引我去哪个地方吗？ - adwaraki

@adwaraki：你可以给你的自定义类添加一个__json__方法，将它们转换为可进行JSON序列化的值，并添加一个类方法来再次从JSON中恢复对象，但是将它们存储在元组中会变得更加复杂。 - Martijn Pieters

太棒了。谢谢。我会研究一下，或者找到一个解决方法。感谢您的帮助。您的方法对我使用的另一种序列化方法也有帮助。 :) - adwaraki