Làm việc với JSON

1. Giới thiệu

JSON (JavaScript Object Notation) là định dạng văn bản dùng để lưu trữ và truyền tải dữ liệu có cấu trúc. JSON rất phổ biến trong web development và API.

Tại sao học JSON?

✅ Định dạng chuẩn cho Web APIs
✅ Dễ đọc cho cả người và máy
✅ Hỗ trợ cấu trúc dữ liệu phức tạp (nested)
✅ Python hỗ trợ JSON rất tốt

Ví dụ JSON

{
    "name": "Alice",
    "age": 25,
    "city": "New York",
    "skills": ["Python", "JavaScript", "SQL"],
    "is_student": false
}

2. Module json

Python có module json built-in.

import json

3. Kiểu dữ liệu JSON vs Python

JSON	Python
object `{}`	dict
array `[]`	list
string	str
number (int)	int
number (float)	float
true	True
false	False
null	None

4. Chuyển đổi Python → JSON (Serialization)

4.1 - json.dumps() - Chuyển object thành string

import json
 
# Python dictionary
person = {
    "name": "Alice",
    "age": 25,
    "city": "New York",
    "skills": ["Python", "JavaScript"]
}
 
# Chuyển thành JSON string
json_string = json.dumps(person)
print(json_string)
# {"name": "Alice", "age": 25, "city": "New York", "skills": ["Python", "JavaScript"]}
 
print(type(json_string))  # <class 'str'>

4.2 - json.dumps() với formatting đẹp

import json
 
person = {
    "name": "Alice",
    "age": 25,
    "city": "New York"
}
 
# indent=4 để format đẹp
json_string = json.dumps(person, indent=4)
print(json_string)

Output:

{
    "name": "Alice",
    "age": 25,
    "city": "New York"
}

4.3 - json.dumps() với sort_keys

import json
 
person = {
    "name": "Alice",
    "age": 25,
    "city": "New York"
}
 
# Sắp xếp keys theo alphabet
json_string = json.dumps(person, indent=4, sort_keys=True)
print(json_string)

4.4 - json.dump() - Ghi trực tiếp vào file

import json
 
person = {
    "name": "Alice",
    "age": 25,
    "city": "New York"
}
 
# Ghi vào file
with open('person.json', 'w', encoding='utf-8') as file:
    json.dump(person, file, indent=4, ensure_ascii=False)

Lưu ý: ensure_ascii=False để hiển thị ký tự tiếng Việt đúng

5. Chuyển đổi JSON → Python (Deserialization)

5.1 - json.loads() - Chuyển string thành object

import json
 
# JSON string
json_string = '{"name": "Alice", "age": 25, "city": "New York"}'
 
# Chuyển thành Python dict
person = json.loads(json_string)
print(person)
print(type(person))  # <class 'dict'>
 
# Truy cập dữ liệu
print(person['name'])  # Alice
print(person['age'])   # 25

5.2 - json.load() - Đọc từ file

import json
 
# Đọc file JSON
with open('person.json', 'r', encoding='utf-8') as file:
    person = json.load(file)
 
print(person)
print(person['name'])

6. Làm việc với JSON phức tạp

6.1 - Nested JSON

import json
 
data = {
    "company": "Tech Corp",
    "employees": [
        {
            "name": "Alice",
            "age": 25,
            "skills": ["Python", "JavaScript"]
        },
        {
            "name": "Bob",
            "age": 30,
            "skills": ["Java", "C++"]
        }
    ],
    "location": {
        "city": "New York",
        "country": "USA"
    }
}
 
# Ghi vào file
with open('company.json', 'w', encoding='utf-8') as file:
    json.dump(data, file, indent=4)
 
# Đọc và truy cập nested data
with open('company.json', 'r', encoding='utf-8') as file:
    company = json.load(file)
 
print(company['employees'][0]['name'])  # Alice
print(company['location']['city'])      # New York

6.2 - List of objects

import json
 
students = [
    {"name": "Alice", "age": 20, "grade": "A"},
    {"name": "Bob", "age": 22, "grade": "B"},
    {"name": "Charlie", "age": 21, "grade": "A"}
]
 
# Ghi list vào JSON
with open('students.json', 'w', encoding='utf-8') as file:
    json.dump(students, file, indent=4)
 
# Đọc và xử lý
with open('students.json', 'r', encoding='utf-8') as file:
    students = json.load(file)
 
for student in students:
    print(f"{student['name']}: {student['grade']}")

7. Xử lý ký tự đặc biệt

7.1 - Tiếng Việt và Unicode

import json
 
data = {
    "name": "Nguyễn Văn A",
    "city": "Hà Nội",
    "message": "Xin chào"
}
 
# ensure_ascii=False để giữ ký tự Unicode
json_string = json.dumps(data, indent=4, ensure_ascii=False)
print(json_string)
 
# Ghi file với encoding utf-8
with open('vietnamese.json', 'w', encoding='utf-8') as file:
    json.dump(data, file, indent=4, ensure_ascii=False)

8. Xử lý lỗi

8.1 - JSON không hợp lệ

import json
 
invalid_json = '{"name": "Alice", "age": 25,}'  # Dấu phẩy thừa
 
try:
    data = json.loads(invalid_json)
except json.JSONDecodeError as e:
    print(f"Lỗi JSON: {e}")
    # Lỗi JSON: Expecting property name enclosed in double quotes: line 1 column 28 (char 27)

8.2 - File không tồn tại

import json
 
try:
    with open('nonexistent.json', 'r') as file:
        data = json.load(file)
except FileNotFoundError:
    print("File không tồn tại!")
except json.JSONDecodeError:
    print("File JSON không hợp lệ!")

9. Làm việc với API

9.1 - Đọc JSON từ API (giả lập)

import json
 
# Giả sử nhận được JSON từ API
api_response = '''
{
    "status": "success",
    "data": {
        "users": [
            {"id": 1, "name": "Alice"},
            {"id": 2, "name": "Bob"}
        ]
    }
}
'''
 
# Parse JSON
response = json.loads(api_response)
 
if response['status'] == 'success':
    users = response['data']['users']
    for user in users:
        print(f"ID: {user['id']}, Name: {user['name']}")

10. JSON với Custom Objects

10.1 - Serialize custom class

import json
 
class Person:
    def __init__(self, name, age):
        self.name = name
        self.age = age
 
def person_to_dict(person):
    return {
        'name': person.name,
        'age': person.age
    }
 
# Tạo object
person = Person("Alice", 25)
 
# Chuyển thành JSON
json_string = json.dumps(person, default=person_to_dict, indent=4)
print(json_string)

10.2 - Deserialize to custom class

import json
 
class Person:
    def __init__(self, name, age):
        self.name = name
        self.age = age
 
def dict_to_person(data):
    return Person(data['name'], data['age'])
 
# JSON string
json_string = '{"name": "Alice", "age": 25}'
 
# Parse và tạo object
data = json.loads(json_string)
person = dict_to_person(data)
 
print(f"{person.name}, {person.age} years old")

11. Thao tác với JSON

11.1 - Thêm dữ liệu vào JSON file

import json
 
# Đọc file hiện tại
with open('students.json', 'r', encoding='utf-8') as file:
    students = json.load(file)
 
# Thêm student mới
new_student = {"name": "David", "age": 23, "grade": "B"}
students.append(new_student)
 
# Ghi lại file
with open('students.json', 'w', encoding='utf-8') as file:
    json.dump(students, file, indent=4, ensure_ascii=False)

11.2 - Cập nhật dữ liệu

import json
 
# Đọc file
with open('person.json', 'r', encoding='utf-8') as file:
    person = json.load(file)
 
# Cập nhật
person['age'] = 26
person['email'] = 'alice@example.com'
 
# Ghi lại
with open('person.json', 'w', encoding='utf-8') as file:
    json.dump(person, file, indent=4)

11.3 - Xoá dữ liệu

import json
 
# Đọc file
with open('person.json', 'r', encoding='utf-8') as file:
    person = json.load(file)
 
# Xoá key
if 'email' in person:
    del person['email']
 
# Ghi lại
with open('person.json', 'w', encoding='utf-8') as file:
    json.dump(person, file, indent=4)

12. So sánh JSON vs CSV

Feature	JSON	CSV
Cấu trúc	Phân cấp (nested)	Phẳng (flat)
Kiểu dữ liệu	Đa dạng	Chủ yếu text
Kích thước	Lớn hơn	Nhỏ hơn
Dễ đọc	Trung bình	Cao
Sử dụng	API, Config	Data export, Excel

13. Tips và Best Practices

1. Luôn dùng encoding utf-8

# ✅ TỐT
with open('data.json', 'r', encoding='utf-8') as file:
    data = json.load(file)

2. Xử lý exception

try:
    with open('data.json', 'r', encoding='utf-8') as file:
        data = json.load(file)
except (FileNotFoundError, json.JSONDecodeError) as e:
    print(f"Error: {e}")

3. Dùng indent cho dễ đọc

# ✅ TỐT - Dễ đọc
json.dump(data, file, indent=4)

4. ensure_ascii=False cho tiếng Việt

json.dump(data, file, indent=4, ensure_ascii=False)

14. Lỗi thường gặp

Lỗi 1: Quên encoding

# ❌ SAI - Lỗi với tiếng Việt
with open('data.json', 'r') as file:
    data = json.load(file)
 
# ✅ ĐÚNG
with open('data.json', 'r', encoding='utf-8') as file:
    data = json.load(file)

Lỗi 2: Nhầm dumps và dump

# ❌ SAI
json.dumps(data, file)  # dumps không nhận file
 
# ✅ ĐÚNG
json.dump(data, file)   # dump ghi vào file

Lỗi 3: JSON không hợp lệ

# ❌ SAI - Single quotes không hợp lệ trong JSON
invalid = "{'name': 'Alice'}"
 
# ✅ ĐÚNG - Phải dùng double quotes
valid = '{"name": "Alice"}'

Làm việc với CSV Modules