Python中高效访问多层嵌套JSON/字典数据-Python教程-PHP中文网

Python中高效访问多层嵌套JSON/字典数据

花韻仙語

发布： 2025-08-15 23:42:29

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python中高效访问多层嵌套json/字典数据

针对Python中处理复杂JSON或字典结构时，如何准确高效地提取深层嵌套数据的问题，本文将详细介绍直接索引、循环遍历以及使用json_normalize等多种方法。通过实例代码，读者将掌握如何定位并提取列表中的字典值，避免常见的索引错误，从而提升数据处理的准确性和效率。

1. 理解多层嵌套数据结构

在数据处理中，JSON（JavaScript Object Notation）是一种轻量级的数据交换格式，常用于前后端数据传输或API响应。JSON数据通常以键值对（对应Python中的字典）和有序列表（对应Python中的列表）的形式组织，并且这些结构可以相互嵌套，形成复杂的多层结构。

例如，以下是一个典型的嵌套JSON结构片段：

{
  "liveData": {
    "plays": {
      "allPlays": [
        {
          "runners": [
            {
              "details": {
                "event": "Single",
                "runner": {
                  "id": 656941,
                  "fullName": "Kyle Schwarber"
                },
                "isScoringEvent": false
              }
            }
          ]
        },
        {
          "runners": [
            {
              "details": {
                "event": "Walk",
                "runner": {
                  "id": 123456,
                  "fullName": "Another Runner"
                },
                "isScoringEvent": false
              }
            }
          ]
        }
      ]
    }
  }
}

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在这个结构中，liveData是一个字典，其内部的plays也是字典，allPlays是一个列表，列表中每个元素又是一个字典，其中包含runners列表，runners列表中的每个元素又是一个字典，再包含details字典，最终在details内部的runner字典中找到我们需要的id值。

2. 直接索引法访问特定值

当数据的路径已知且唯一时（例如，我们确定要访问第一个play中的第一个runner的id），可以直接通过连续的键（针对字典）和索引（针对列表）来访问目标值。

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import json

json_data_str = """
{
  "liveData": {
    "plays": {
      "allPlays": [
        {
          "runners": [
            {
              "details": {
                "event": "Single",
                "runner": {
                  "id": 656941,
                  "fullName": "Kyle Schwarber"
                },
                "responsiblePitcher": null,
                "isScoringEvent": false,
                "rbi": false,
                "earned": false,
                "teamUnearned": false,
                "playIndex": 6
              }
            }
          ]
        }
      ]
    }
  }
}
"""

# 将JSON字符串解析为Python字典
data = json.loads(json_data_str)

# 直接通过键和索引链式访问 'id' 值
# 注意：这种方法要求路径上的所有键和索引都必须存在，否则会引发 KeyError 或 IndexError
try:
    id_value = data["liveData"]["plays"]["allPlays"][0]["runners"][0]["details"]["runner"]["id"]
    print(f"直接索引法提取的ID: {id_value}")
except (KeyError, IndexError) as e:
    print(f"直接索引失败: {e}。请检查数据结构或使用更安全的访问方式。")

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优点： 代码简洁，直观。 缺点： 缺乏健壮性，如果路径中任何一个键不存在或列表为空，程序将抛出KeyError或IndexError。

3. 循环遍历法处理列表嵌套

在实际应用中，列表中的元素数量通常是动态的，或者我们需要提取所有符合条件的id值，而非仅仅第一个。此时，循环遍历是更通用和健壮的方法。

原始问题中，用户尝试x = play['runners']['details']时遇到了'details' is not an acceptable index since it is a string and not an integer or a slice的错误。这是因为play['runners']是一个列表，不能直接使用字符串'details'作为索引。正确的做法是先访问列表中的元素（例如通过循环），然后再访问元素的键。

import json

json_data_str = """
{
  "liveData": {
    "plays": {
      "allPlays": [
        {
          "runners": [
            {
              "details": {
                "event": "Single",
                "runner": {
                  "id": 656941,
                  "fullName": "Kyle Schwarber"
                },
                "isScoringEvent": false
              }
            },
            {
              "details": {
                "event": "Walk",
                "runner": {
                  "id": 123456,
                  "fullName": "Another Runner"
                },
                "isScoringEvent": false
              }
            }
          ]
        },
        {
          "runners": [
            {
              "details": {
                "event": "Double",
                "runner": {
                  "id": 789012,
                  "fullName": "Third Runner"
                },
                "isScoringEvent": false
              }
            }
          ]
        },
        {
            "someOtherPlayData": "此play不包含runners"
        }
      ]
    }
  }
}
"""

data = json.loads(json_data_str)
extracted_ids = []

# 使用 .get() 方法安全地访问字典键，避免 KeyError
all_plays = data.get("liveData", {}).get("plays", {}).get("allPlays", [])

for play in all_plays:
    # 检查 'runners' 键是否存在且其值非空
    runners = play.get("runners")
    if runners and isinstance(runners, list): # 确保 runners 是一个列表
        for runner_entry in runners:
            details = runner_entry.get("details")
            if details and isinstance(details, dict): # 确保 details 是一个字典
                runner_info = details.get("runner")
                if runner_info and isinstance(runner_info, dict): # 确保 runner_info 是一个字典
                    runner_id = runner_info.get("id")
                    if runner_id is not None: # 确保 id 值存在
                        extracted_ids.append(runner_id)

print(f"循环遍历法提取的所有ID: {extracted_ids}")

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优点： 健壮性强，能够处理缺失键或空列表的情况；可以提取所有符合条件的值。 缺点： 对于非常深层或复杂的嵌套，代码可能变得

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