如何使一个Python类序列化?

class FileItem:
    def __init__(self, fname):
        self.fname = fname

尝试序列化为JSON:

>>> import json
>>> x = FileItem('/foo/bar')
>>> json.dumps(x)
TypeError: Object of type 'FileItem' is not JSON serializable

当前回答

我们经常在日志文件中转储JSON格式的复杂字典。虽然大多数字段携带重要信息,但我们不太关心内置的类对象(例如子进程)。Popen对象)。由于存在这些不可序列化的对象,对json.dumps()的调用会失败。

为了解决这个问题,我构建了一个小函数来转储对象的字符串表示形式,而不是转储对象本身。如果您正在处理的数据结构嵌套太多,您可以指定嵌套的最大级别/深度。

from time import time

def safe_serialize(obj , max_depth = 2):

    max_level = max_depth

    def _safe_serialize(obj , current_level = 0):

        nonlocal max_level

        # If it is a list
        if isinstance(obj , list):

            if current_level >= max_level:
                return "[...]"

            result = list()
            for element in obj:
                result.append(_safe_serialize(element , current_level + 1))
            return result

        # If it is a dict
        elif isinstance(obj , dict):

            if current_level >= max_level:
                return "{...}"

            result = dict()
            for key , value in obj.items():
                result[f"{_safe_serialize(key , current_level + 1)}"] = _safe_serialize(value , current_level + 1)
            return result

        # If it is an object of builtin class
        elif hasattr(obj , "__dict__"):
            if hasattr(obj , "__repr__"):
                result = f"{obj.__repr__()}_{int(time())}"
            else:
                try:
                    result = f"{obj.__class__.__name__}_object_{int(time())}"
                except:
                    result = f"object_{int(time())}"
            return result

        # If it is anything else
        else:
            return obj

    return _safe_serialize(obj)

由于字典也可以有不可序列化的键,转储它们的类名或对象表示将导致所有键都具有相同的名称,这将抛出错误,因为所有键都需要有唯一的名称,这就是为什么当前时间Since epoch被int(time())附加到对象名称。

可以使用以下具有不同级别/深度的嵌套字典来测试该函数

d = {
    "a" : {
        "a1" : {
            "a11" : {
                "a111" : "some_value" ,
                "a112" : "some_value" ,
            } ,
            "a12" : {
                "a121" : "some_value" ,
                "a122" : "some_value" ,
            } ,
        } ,
        "a2" : {
            "a21" : {
                "a211" : "some_value" ,
                "a212" : "some_value" ,
            } ,
            "a22" : {
                "a221" : "some_value" ,
                "a222" : "some_value" ,
            } ,
        } ,
    } ,
    "b" : {
        "b1" : {
            "b11" : {
                "b111" : "some_value" ,
                "b112" : "some_value" ,
            } ,
            "b12" : {
                "b121" : "some_value" ,
                "b122" : "some_value" ,
            } ,
        } ,
        "b2" : {
            "b21" : {
                "b211" : "some_value" ,
                "b212" : "some_value" ,
            } ,
            "b22" : {
                "b221" : "some_value" ,
                "b222" : "some_value" ,
            } ,
        } ,
    } ,
    "c" : subprocess.Popen("ls -l".split() , stdout = subprocess.PIPE , stderr = subprocess.PIPE) ,
}

执行以下命令将会得到-

print("LEVEL 3")
print(json.dumps(safe_serialize(d , 3) , indent = 4))

print("\n\n\nLEVEL 2")
print(json.dumps(safe_serialize(d , 2) , indent = 4))

print("\n\n\nLEVEL 1")
print(json.dumps(safe_serialize(d , 1) , indent = 4))

结果:

LEVEL 3
{
    "a": {
        "a1": {
            "a11": "{...}",
            "a12": "{...}"
        },
        "a2": {
            "a21": "{...}",
            "a22": "{...}"
        }
    },
    "b": {
        "b1": {
            "b11": "{...}",
            "b12": "{...}"
        },
        "b2": {
            "b21": "{...}",
            "b22": "{...}"
        }
    },
    "c": "<Popen: returncode: None args: ['ls', '-l']>"
}



LEVEL 2
{
    "a": {
        "a1": "{...}",
        "a2": "{...}"
    },
    "b": {
        "b1": "{...}",
        "b2": "{...}"
    },
    "c": "<Popen: returncode: None args: ['ls', '-l']>"
}



LEVEL 1
{
    "a": "{...}",
    "b": "{...}",
    "c": "<Popen: returncode: None args: ['ls', '-l']>"
}

[注意]:仅在不关心内置类对象的序列化时使用此选项。

其他回答

如果你正在使用Python3.5+,你可以使用jsons。(PyPi: https://pypi.org/project/jsons/)它将把你的对象(及其所有属性递归地)转换为字典。

import jsons

a_dict = jsons.dump(your_object)

或者如果你想要一个字符串:

a_str = jsons.dumps(your_object)

或者你的类实现了jsons。JsonSerializable:

a_dict = your_object.json

这是一个小库,它将一个对象及其所有子对象序列化为JSON,并将其解析回来:

https://github.com/tobiasholler/PyJSONSerialization/

大多数答案都涉及更改对json.dumps()的调用,这并不总是可能的或可取的(例如,它可能发生在框架组件内部)。

如果你希望能够按原样调用json.dumps(obj),那么一个简单的解决方案是从dict继承:

class FileItem(dict):
    def __init__(self, fname):
        dict.__init__(self, fname=fname)

f = FileItem('tasks.txt')
json.dumps(f)  #No need to change anything here

如果你的类只是基本的数据表示,这是可行的,对于更棘手的事情,你总是可以显式地设置键。

import json

class Foo(object):
    def __init__(self):
        self.bar = 'baz'
        self._qux = 'flub'

    def somemethod(self):
        pass

def default(instance):
    return {k: v
            for k, v in vars(instance).items()
            if not str(k).startswith('_')}

json_foo = json.dumps(Foo(), default=default)
assert '{"bar": "baz"}' == json_foo

print(json_foo)

为了给这场11年的大火再添一根柴,我想要一个满足以下条件的解决方案:

只允许使用json.dumps(obj)序列化类FileItem的实例 允许FileItem实例具有属性:FileItem .fname 允许FileItem实例提供给任何库,使用json.dumps(obj)序列化它 不需要将任何其他字段传递给json。转储(如自定义序列化器)

IE:

fileItem = FileItem('filename.ext')
assert json.dumps(fileItem) == '{"fname": "filename.ext"}'
assert fileItem.fname == 'filename.ext'

我的解决方案是:

obj的类是否继承自dict 将每个对象属性映射到底层字典

class FileItem(dict):
    def __init__(self, fname):
        self['fname'] = fname

    #fname property
    fname: str = property()
    @fname.getter
    def fname(self):
        return self['fname']

    @fname.setter
    def fname(self, value: str):
        self['fname'] = value

    #Repeat for other properties

是的,如果你有很多属性,这有点冗长,但它是JSONSerializable,它的行为像一个对象,你可以把它给任何库,去json.dumps(obj)它。