Как передать бинарный файл в json

Обновлено: 03.07.2024

Эта статья научит вас парсить данные из JSON. Также вы узнаете, как читать и записывать в файл данные JSON.

За последние 5-10 лет формат JSON был одним из самых популярных способов сериализации данных (если не самым популярным). Особенно в веб-разработке. С этим форматом вы столкнетесь при работе с REST API, конфигурациями приложений или базами данных.

Несомненно, знать принципы работы JSON — очень важно. В какой-то момент вы обязательно с ним встретитесь. Возможно, вы захотите узнать, как читать и записывать JSON в файл. Все эти действия — очень простые. В этом вы убедитесь, разобрав следующие примеры.

Запись JSON в файл

Самый простой способ записать JSON в файл — использовать словарь. Они могут хранить вложенные словари, массивы, булевы значения и другие типы данных вроде целых чисел и строк. Более детальный список поддерживаемых типов данных можно найти здесь.

Во встроенной библиотеке json есть «волшебный» метод, который позволяет конвертировать словари в сериализованную JSON-строку.

После импорта библиотеки json мы объявляем несколько словарей и наполняем их данными. Самая важная часть — в конце программы. Здесь мы используем оператор with , чтобы открыть файл. После этого мы используем метод json.dump , чтобы записать наши словари в файл.

Вторым аргументом может быть любой файлоподобный объект — даже если это не совсем файл. Например, сокет. Его можно открыть, закрыть и записать так же, как и файл. С подобным вариантом использования JSON вы точно столкнетесь — это важно запомнить.

Стоит упомянуть и о вариации метода json.dump — json.dumps . Этот метод позволяет вернуть JSON-строку, а не записывать ее в файл. Это может быть полезно, если вы хотите изменить JSON-строку. (например, зашифровать)

Чтение JSON из файла

Чтение JSON из файла такое же простое, как и запись. С помощью библиотеки json мы можем спарсить JSON-строку прямо из файла. В этом примере мы парсим данные и выводим их в консоль:

json.load — очень важный метод, запомните его. С его помощью происходит чтение файла, парс JSON-данных. После этого все данные записываются в словарь и возвращаются вам.

Как и у json.dump , у json.load есть дополнительный метод. Он позволяет работать со строками напрямую, ведь чаще всего у вас не будет файлоподобного объекта, содержащего JSON. Как вы уже догадались, называется он json.loads . Допустим, вы вызываете конечную точку REST с помощью GET, который возвращает строку. Ее мы и можем напрямую передать в json.loads .

Параметры

При сериализации данных в JSON могут возникнуть проблемы. Например, его будет не очень удобно читать, ведь удаляются все пробелы. В большинстве случаев этот вариант вполне хорош, но порой нужно внести небольшие изменения. К примеру, добавить пробелы, чтобы JSON было удобнее читать. У json.load и json.dump есть несколько параметров, которые дают необходимую гибкость. О некоторых из них мы и поговорим.

Pretty-Printing

Сделать JSON более удобочитаемым (pretty-printing) — очень просто. Нужно лишь передать целое число в параметр indent :

Это довольно полезно. Особенно если вам часто приходится читать JSON во время работы. Также вы можете использовать использовать команду json.tool прямо в командной строке. Если вы хотите удобочитаемый JSON, наберите в командной строке следующий код:

Сортировка

В JSON объект определяется следующим образом:

То есть, порядок не гарантируется. Но навести его реально. Сделать это можно с помощью передачи True в параметр sort_keys в методах json.dump или json.dumps .

ASCII-текст

По умолчанию json.dump проверяет, имеет ли ваш текст в словаре кодировку ASCII. Если присутствуют символы, отличные от ASCII, они автоматически экранируются. Это показано в следующем примере:

Но это не всегда приемлемо. Во многих случаях вы бы хотели сохранить символы Unicode нетронутыми. Для этого нужно передать в параметр ensure_ascii значение False .

Формат JSON изначально не поддерживает двоичные данные. Двоичные данные должны быть экранированы, чтобы их можно было поместить в строковый элемент (т. Е. Ноль или более символов Unicode в двойных кавычках с использованием обратной косой черты) в JSON.

Очевидный способ избежать двоичных данных - использовать Base64. Тем не менее, Base64 имеет большие накладные расходы на обработку. Также он расширяет 3 байта в 4 символа, что приводит к увеличению размера данных примерно на 33%.

Одним из вариантов использования этого является черновой вариант спецификации API облачного хранилища CDMI версии v0.8 . Вы создаете объекты данных через REST-Webservice, используя JSON, например

Есть ли лучшие способы и стандартные методы для кодирования двоичных данных в строки JSON?

Для загрузки: вы делаете это только один раз, так что это не так уж сложно. Для загрузки вы можете быть удивлены, насколько хорошо base64 сжимает в gzip , так что если у вас на сервере включен gzip, то вы, вероятно, тоже в порядке. @cloudfeet, Один раз на пользователя за действие . Очень большое дело. Обратите внимание, что символы обычно занимают 2 байта памяти каждый. Таким образом, base64 может дать + 33% (4/3) служебных данных на проводе, но для помещения этих данных на провод, их извлечения и использования потребуется + 166% (8/3) служебных данных . Пример: если строка Javascript имеет максимальную длину 100 тыс. Символов, вы можете представлять только 37,5 тыс. Байт данных, используя base64, а не 75 тыс. Байт данных. Эти числа могут быть узким местом во многих частях приложения, например, JSON.parse и т. Д. . @Pacerier "обычно 2 байта памяти [на символ]" не является точным. v8, например, имеет строки OneByte и TwoByte. Двухбайтовые строки используются только там, где это необходимо, чтобы избежать потребления гротескной памяти. Base64 кодируется однобайтовыми строками.

Существует 94 символа Unicode, которые могут быть представлены одним байтом в соответствии со спецификацией JSON (если ваш JSON передается как UTF-8). Имея это в виду, я думаю, что лучшее, что вы можете сделать в пространстве - это base85, который представляет четыре байта в виде пяти символов. Тем не менее, это всего лишь 7% улучшение по сравнению с base64, его вычисление обходится дороже, а реализации встречаются реже, чем для base64, поэтому, вероятно, это не победа.

Вы также можете просто сопоставить каждый входной байт с соответствующим символом в U + 0000-U + 00FF, а затем выполнить минимальное кодирование, требуемое стандартом JSON для передачи этих символов; Преимущество здесь в том, что требуемое декодирование равно нулю по сравнению со встроенными функциями, но эффективность использования пространства плохая - расширение на 105% (если все входные байты одинаково вероятны) против 25% для base85 или 33% для base64.

Окончательный вердикт: base64 выигрывает, на мой взгляд, на том основании, что это обычное, простое и не достаточно плохое решение для замены.

Подождите, как просто использование фактического байта при кодировании символов кавычки - расширение 105%, а base64 - только 33%? Разве не base64 133%? Base91 - плохая идея для JSON, потому что он содержит кавычки в алфавите. В худшем случае (вывод всех кавычек) после кодировки JSON это составляет 245% от исходной полезной нагрузки. Python 3.4 включает base64.b85encode() и b85decode() сейчас. Простое измерение времени кодирования + декодирования показывает, что b85 более чем в 13 раз медленнее, чем b64. Таким образом, у нас выигрыш в размере 7%, но потеря производительности на 1300%. @hobbs JSON утверждает, что управляющие символы должны быть экранированы. Раздел 5.2 RFC20 определяет DEL как управляющий символ. В @Tino ECMA-404 конкретно перечислены символы, которые необходимо экранировать: двойная кавычка U + 0022, обратная косая черта U + 005C и «управляющие символы от U + 0000 до U + 001F».

Я столкнулся с той же проблемой и решил поделиться решением: multipart / form-data.

Отправляя многокомпонентную форму, вы сначала отправляете в виде строки свои метаданные JSON , а затем отдельно отправляете их в виде необработанного двоичного файла (изображения, wavs и т. Д.), Проиндексированного по имени Content-Disposition .

Вот хороший учебник о том, как сделать это в obj-c, и вот статья в блоге, которая объясняет, как разделить строковые данные с границей формы и отделить их от двоичных данных.

Единственное изменение, которое вам действительно нужно сделать, это на стороне сервера; вам нужно будет захватить ваши метаданные, которые должны соответствующим образом ссылаться на двоичные данные POST (используя границу Content-Disposition).

Конечно, это требует дополнительной работы на стороне сервера, но если вы отправляете много изображений или больших изображений, это того стоит. Объедините это со сжатием gzip, если хотите.

IMHO отправка данных в кодировке base64 - это взлом; RFC multipart / form-data был создан для таких проблем: отправка двоичных данных в сочетании с текстом или метаданными.

Почему этот ответ настолько низок, когда он использует нативные функции вместо того, чтобы пытаться втиснуть круглый (двоичный) колышек в квадратное (ASCII) отверстие? . отправка данных в кодировке base64 - это хак, как и multipart / form-data. Даже статья в блоге, на которую вы ссылаетесь, гласит, что, используя multipart / form-data типа контента, вы заявляете, что отправляемая вами информация является формой. Но это не так. так что я думаю, что взлом base64 не только намного проще в реализации, но и более надежен. Я видел некоторые библиотеки (например, для Python), которые имели жестко закодированный тип содержимого multipart / form-data. @MarkKCowan Вероятно, потому что, хотя это и полезно для цели вопроса, он не отвечает на вопрос в том виде, в котором он задан, а именно: «Низкие накладные расходы на двоичное кодирование текста для использования в JSON», этот ответ полностью исключает JSON.

Проблема с UTF-8 заключается в том, что это не самая экономичная кодировка. Кроме того, некоторые случайные двоичные байтовые последовательности являются недопустимым кодированием UTF-8. Таким образом, вы не можете просто интерпретировать случайную двоичную последовательность байтов как некоторые данные UTF-8, потому что это будет недопустимой кодировкой UTF-8. Преимущество этого ограничения на кодировку UTF-8 состоит в том, что он делает надежным и возможным обнаружение многобайтовых символов, начинающих и заканчивающих любой байт, на который мы начинаем смотреть.

Как следствие, если для кодирования значения байта в диапазоне [0..127] потребуется только один байт в кодировке UTF-8, для кодирования значения байта в диапазоне [128..255] потребуется 2 байта! Хуже этого. В JSON управляющие символы "и \ не могут появляться в строке. Поэтому двоичные данные потребуют некоторого преобразования для правильного кодирования.

Давай посмотрим. Если мы примем равномерно распределенные случайные байтовые значения в наших двоичных данных, то в среднем половина байтов будет закодирована в один байт, а другая половина - в два байта. У двоичных данных в кодировке UTF-8 будет 150% от исходного размера.

Кодировка Base64 увеличивается только до 133% от исходного размера. Таким образом, кодирование Base64 более эффективно.

Таким образом, теоретически мы можем определить кодировку Base93, которая увеличит кодированный размер до 8 / log2 (93) = 8 * log10 (2) / log10 (93) = 122%. Но кодировка Base93 будет не такой удобной, как кодировка Base64. Base64 требует разрезать последовательность входных байтов на 6-битные порции, для которых хорошо работает простая побитовая операция. При этом 133% - это не намного больше, чем 122%.

Вот почему я независимо пришел к общему выводу, что Base64 действительно лучший выбор для кодирования двоичных данных в JSON. Мой ответ оправдывает это. Я согласен, что это не очень привлекательно с точки зрения производительности, но учту также преимущество использования JSON с его удобочитаемым представлением строк, которым легко манипулировать на всех языках программирования.

Если производительность критична, то чистая двоичная кодировка должна рассматриваться как замена JSON. Но с JSON я пришел к выводу, что Base64 - лучший.

Python обучения записные модуль JSON hashlib base64

JSON Обзор:

JSON на самом деле это текстовый формат для передачи данных в различных приложениях.

JSON строку так:

Грамматические правила

Строки должны быть использованы в двойных кавычках

python	json
толковый словарь	Объект
Список	Множество
Нить	Нить
Int или поплавок	количество
Ture,False	Правда или Flase
None	null

Интерфейсный модуль JSON

случай кода

Во-вторых, Hashlib

Безопасность данных

Симметричное шифрование: шифрование данных и ключ дешифрования
Асимметричное шифрование: различные манипуляции и дешифрование
Одностороннее шифрование: может быть зашифрована только не расшифрованы (в принципе, не шифрование)

Hash (название алгоритма, хэш, хэш)

Введен, ввод любой длины через алгоритм в выходной сигнал фиксированной длины, выход хэш

Особенности: необратимые, регулярный выход, анти-модификация, сильные столкновения

Применение: отпечатки пальцы данных, блок цепь, шифрование данных

интерфейс 2.hashlib

Предоставляет множество алгоритмов хэширования, в основном:

md5
ША Серия: SHA1, SHA224, SHA256, SHA384, SHA512

3. случае код

Большой хэш файла

В-третьих, Base64

Концепция

Base64 способ перевода двоичных чисел в строки.

Двоичные средство преобразования для передачи по сети
Простое шифрование, невидимый

2. Принцип

Кодирование Стандартный Base64

Сначала готовят массив, содержащий 64 символов:

Sedancy для двоичных данных, каждый байт представляет собой группу, в общей сложности 3 * 8 = 24, разделены на 4 группы, каждая группа просто 6

Затем преобразовать 6-битового двоичного числа в число 10 на основе, получить 4 индексы, а затем проверить таблицу, получить соответствующие 4-х символов, это закодированные строки.

Если двоичное число, подлежащее кодированию, не кратно 3, будет 1, или 2 байта, она используется. \x00 Почти дополнение

Добавьте 1 к 2 в конце кодирования = Нет., Сказал, как было добавлено много байт, и при декодировании, он будет автоматически удален.

‘a’ 01100001 00000000 00000000

011000 010000 000000 000000

кодирование Base64 на заказ

На самом деле, это характер, и порядок массива строк.

Base64 кодирование выполняется на URL. Стандартный Base64, +, / Она не может быть непосредственно использована в качестве параметра URL, так что есть еще один вид кодирования URL-SAFE Base64.

Так и будет +， / Заменять -,_ И удалить дополнения =

3. Интерфейс модуля

Кодирования принимает двоичные данные, возвращенные в двоичные данные

Декодирование принимая также двоичные данные, возвращаясь также двоичные данные

Можно ли как то передать файл в объекте JSON через сокет ?

Вот что я пытался сделать

На другом конце когда получает этот объект, то он попадает в

Здесь in_request тот самый переданный data.

jsn_request = json.loads(in_request.decode())
File "/usr/lib64/python3.6/json/__init__.py", line 354, in loads
return _default_decoder.decode(s)
File "/usr/lib64/python3.6/json/decoder.py", line 339, in decode
obj, end = self.raw_decode(s, idx=_w(s, 0).end())
File "/usr/lib64/python3.6/json/decoder.py", line 355, in raw_decode
obj, end = self.scan_once(s, idx)
json.decoder.JSONDecodeError: Unterminated string starting at: line 1 column 65 (char 64)

Что я не правильно ?

__________________
Помощь в написании контрольных, курсовых и дипломных работ здесь

Как передать json-объект в параметре массива php через file_get_contents?
Приветствую! Ломаю голову не первый час, поиски не увенчались успехом. Есть массив параметров.

Передать массив через JSON
Всем привет. У меня есть на странице функция, которая через $.ajax передает значения серверу. В.

Можно ли через JSON передать гиперссылку?
Добрый день! Есть массив данных из БД, передаваемый через php-скрипт в JSON для дальнейшего .

Не могу передать сериализованный объект через сокет
Здравствуйте. Проблема возникла в том, что не получается передать сериализованный класс. Переменную.

antihacker1981, json.dumps не может обработать объект str. разбирайтесь с этим

1) Научитесь пользоваться тегами.

2) Ты серьезно хочешь заменить str?

ioprst, не очень понял. Можно по подробнее объяснить тупому новичку.

Добавлено через 17 минут
ioprst, но ведь объект стр это обычные , байт коды в виде строки. И потом от клиента уходит же сервер убез проблем. Это на стороне сервера ошибка.

Можно ли как то передать файл в объекте JSON через сокет ?

Ну… если сильно хочется. Закодируй в base64 и передай как строку. Между прочим, так работает почта, поэтому не рекомендуется пересылать файлы большого объёма через неё (на каждый мегабайт приклеплённого файла передаётся примерно в два раза больше данных).

Добавлено через 1 минуту

Отправляй между посылками json какой-нибудь разделитель. Например \n. Из сокета читаешь данные до тех пор, пока не встретишь разделитель. Дальше можешь принятую посылку декодировать.

Разобрался. Все работает. Проблема была из за этого кода на стороне сервера

Из за этого строка JSON файла подрезалась и терял формат.

lst_requests[fileno] += lst_connections[fileno].recv(100000) и заработала. Но не могу понять. 1024 вроде размер порции, а не разрешенный размер всей принимаемой строки сокета. Или я что то не правильно понимаю.

antihacker1981, передавайте сначала размер данных, которые будет отправлять сервер, затем на клиенте через while len(data) != data_size: data += . принимайте данные.

Это на локалхосте у вас работает Через сеть данные опять фрагментируются и вы прочитаете за раз от нуля байт до 100000 - и ошибка вернётся.

Надо посылать данные с разделителями.

Или как предложил ioprst: перед посылкой посылать заголовок фиксированной длины, в которой будет лежать длина payload:

А нельзя как то просто дожидаться конец передачи ?

Добавлено через 9 минут
"""Server using epoll method"""
import select, socket, time, json
from functions import get_user, add_msg, get_msg, request_type, update_msg

serversocket = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
serversocket.setsockopt(socket.SOL_SOCKET, socket.SO_REUSEADDR, 1)
serversocket.bind(('0.0.0.0', 81))
serversocket.listen(1)
serversocket.setblocking(0)

epoll = select.epoll()
epoll.register(serversocket.fileno(), select.EPOLLIN)

try:
lst_connections = <>
lst_requests = <>
lst_responses = <>
lst_msg_id = <>

while True:
time.sleep(1)
events = epoll.poll(1)

for fileno, event in events:
if fileno == serversocket.fileno():
connection, address = serversocket.accept()
connection.setblocking(0)
epoll.register(connection.fileno(), select.EPOLLIN)
lst_connections[connection.fileno()] = connection
lst_requests[connection.fileno()] = b''
elif event & select.EPOLLIN:
lst_requests[fileno] += lst_connections[fileno].recv(100000)

add_msg(lst_requests[fileno])
epoll.modify(fileno, 0)
lst_connections[fileno].shutdown(socket.SHUT_RDWR)

lst_responses[connection.fileno()] = jsn_msg
lst_msg_id[connection.fileno()] = lst_msg_id1

elif msg_count == 0:

epoll.modify(fileno, 0)
connections[fileno].shutdown(socket.SHUT_RDWR)

elif event & select.EPOLLOUT:

byteswritten = lst_connections[fileno].send(lst_responses[fileno])
lst_responses[fileno] = lst_responses[fileno][byteswritten:]
update_msg(lst_msg_id[connection.fileno()])

if len(lst_responses[fileno]) == 0:

epoll.modify(fileno, 0)
lst_connections[fileno].shutdown(socket.SHUT_RDWR)
elif event & select.EPOLLHUP:
print('Клиент ' + str(lst_connections[fileno]) + ' отключился!')
epoll.unregister(fileno)
lst_connections[fileno].close()
del lst_connections[fileno]
except SyntaxError:
print("Socket Error: ")
finally:

epoll.unregister(serversocket.fileno())
epoll.close()
serversocket.close()

epoll = select.epoll()
epoll.register(serversocket.fileno(), select.EPOLLIN)

try:
lst_connections = <>
lst_requests = <>
lst_responses = <>
lst_msg_id = <>

while True:
time.sleep(1)
events = epoll.poll(1)

add_msg(lst_requests[fileno])
epoll.modify(fileno, 0)
lst_connections[fileno].shutdown(socket.SHUT_RDWR)

elif RequestType == 0:
jsn_msg, lst_msg_id1 = get_msg(Receiver)
msg_count = len(jsn_msg)

lst_responses[connection.fileno()] = jsn_msg
lst_msg_id[connection.fileno()] = lst_msg_id1

elif msg_count == 0:

epoll.modify(fileno, 0)
connections[fileno].shutdown(socket.SHUT_RDWR)

elif event & select.EPOLLOUT:

byteswritten = lst_connections[fileno].send(lst_responses[fileno])
lst_responses[fileno] = lst_responses[fileno][byteswritten:]
update_msg(lst_msg_id[connection.fileno()])

if len(lst_responses[fileno]) == 0:
epoll.modify(fileno, 0)
lst_connections[fileno].shutdown(socket.SHUT_RDWR)
elif event & select.EPOLLHUP:
print('Клиент ' + str(lst_connections[fileno]) + ' отключился!')
epoll.unregister(fileno)
lst_connections[fileno].close()
del lst_connections[fileno]
except SyntaxError:
print("Socket Error: ")
finally:

epoll.unregister(serversocket.fileno())
epoll.close()
serversocket.close()

Я не знаю как можно здесь сперва получить заголовок а потом сами данные

Добавлено через 11 минут
Пробовал такой вариант

while tmp:
lst_requests[fileno] += tmp

tmp = lst_connections[fileno].recv(1024)
BlockingIOError: [Errno 11] Resource temporarily unavailable

Читайте также: