JSONデータ

テキストとしての入れ子データ

JSON は、設定ファイルや、プログラムや Web API 間でやり取りするデータの日常的な形式です。オブジェクト {"key": value}、配列 [1, 2]、文字列、数値、true/false、null でできており、Python にそのまま対応します。オブジェクトは辞書、配列はリスト、true/false は True/False、null は None になります。CSV の表と違って入れ子にでき、注文が約定のリストを持ち、それぞれが独自の項目を持つこともできます。

import json

# Text to Python: loads() ("load string")
text = '{"symbol": "AAPL", "fills": [{"price": 184.25, "qty": 100}], "open": true, "note": null}'
order = json.loads(text)
print(order["fills"][0]["price"])   # 184.25
print(order["open"], order["note"]) # True None

# Python to text: dumps() ("dump string")
print(json.dumps({"symbol": "AAPL", "qty": 200}))  # {"symbol": "AAPL", "qty": 200}

ファイル：load と dump

s のない版はファイルを扱います。json.load(file) は開いたファイルを読み込んで解析し、json.dump(data, file) は書き出します。indent=2 で人が読みやすくなり、sort_keys=True でキーの順序が安定するため、バージョン管理での差分が小さくなります。常に with と encoding="utf-8" で開きましょう。

import json

# Save a config, then load it back
config = {"fee": 0.001, "symbols": ["MSFT", "AAPL"], "limits": {"max_qty": 500}}
with open("config.json", "w", encoding="utf-8") as file:
    json.dump(config, file, indent=2, sort_keys=True)

with open("config.json", encoding="utf-8") as file:
    print(file.read())
    # {
    #   "fee": 0.001,
    #   "limits": {
    #     "max_qty": 500
    #   },
    #   "symbols": [
    #     "MSFT",
    #     "AAPL"
    #   ]
    # }

with open("config.json", encoding="utf-8") as file:
    print(json.load(file) == config)  # True

往復で失われるもの

JSON の型は少ないため、Python の値の一部は途中で変わります。タプルはリストに戻り、辞書のキーは必ず文字列に戻り（{1: "a"} は {"1": "a"} になる）、集合・日付・独自オブジェクトは変換するまで書き出せません（TypeError）。日付は .isoformat()、集合は sorted(...) で変換します。NaN と無限大も正式な JSON ではないことを覚えておきましょう。

import json
from datetime import date

# Tuples become lists, int keys become strings
data = {"pair": (1, 2), 7: "seven"}
print(json.loads(json.dumps(data)))  # {'pair': [1, 2], '7': 'seven'}

# A date has to be converted by hand
today = date(2025, 1, 2)
print(json.dumps({"day": today.isoformat()}))  # {"day": "2025-01-02"}

不正な入力

取引所からのメッセージのように外部から届くテキストは、そもそも有効な JSON ではないかもしれません。その場合 json.loads は ValueError の一種である json.JSONDecodeError を送出し、有効な JSON でも必要なキーがない（KeyError）、形が違う（TypeError）ことがあります。解析を try/except で囲み、不正なメッセージがプログラムにとって何を意味するかを決めましょう。次のトピックで例外を詳しく学びます。

import json

# Bad input raises, so catch it where you parse
def get_price(text):
    try:
        return json.loads(text)["price"]
    except (ValueError, KeyError, TypeError):
        return None

print(get_price('{"price": 184.25}'))  # 184.25
print(get_price("not json"))           # None
print(get_price('{"symbol": "AAPL"}')) # None

• json.loads(text) / json.dumps(data) は文字列、json.load(file) / json.dump(data, file) はファイル用
• indent=2 と sort_keys=True で、ファイルが読みやすく安定する
• 不正な入力は ValueError、KeyError、TypeError を送出する。想定するものだけ捕まえる

次は例外とエラー処理です。プログラムが分かりやすく失敗し、必要なときに回復できるようにします。

ラボ：採点される内容

• order_total で JSON ファイル内の注文を合計する25点
• save_config で設定を読みやすい JSON として保存する25点
• parse_quote で気配値メッセージを安全に読み取る25点
• merge_configs で既定値に設定を重ねる25点