在Python中，JSON（JavaScript Object Notation）是一种轻量级的数据交换格式，易于人阅读和编写，同时也易于机器解析和生成，Python提供了一个名为json的内置模块，用于处理JSON数据，在本文中，我们将详细介绍如何在Python中定义和操作JSON数据结构。
我们需要了解JSON数据结构的基本类型，JSON支持以下六种数据类型：
1、对象（Object）：对象是一个无序的键值对集合（类似于Python中的字典），键名必须为字符串，键值可以是字符串、数字、数组、布尔值、null或另一个对象。
2、数组（Array）：数组是一个有序的值集合（类似于Python中的列表），数组中的值可以是字符串、数字、对象、数组、布尔值或null。
3、字符串（String）：字符串是由双引号包围的字符序列。
4、数字（Number）：数字可以是整数或浮点数。
5、布尔值（Boolean）：布尔值表示真或假，用true和false表示。
6、Null：表示空值，用null表示。
接下来，我们将通过一个简单的例子来演示如何在Python中定义JSON数据结构，假设我们有一个关于学生的信息，我们希望将其存储为JSON数据。
import json
定义一个学生信息的字典
student_info = {
"name": "张三",
"age": 20,
"gender": "男",
"grades": [90, 80, 70, 60],
"is_active": True
}
将字典转换为JSON字符串
json_str = json.dumps(student_info)
输出JSON字符串
print("JSON字符串：", json_str)
将JSON字符串解析回字典
parsed_student_info = json.loads(json_str)
输出解析后的字典
print("解析后的字典：", parsed_student_info)
在上面的例子中，我们首先导入了json模块，我们定义了一个包含学生信息的字典student_info，这个字典包含了一个对象（包含姓名、年龄、性别、成绩列表和布尔值），接下来，我们使用json.dumps()函数将字典转换为JSON字符串，我们使用json.loads()函数将JSON字符串解析回字典。
我们还可以使用json.dump()和json.load()函数将JSON数据写入文件和从文件中读取，以下是一个例子：
将JSON数据写入文件
with open("student_info.json", "w", encoding="utf-8") as f:
json.dump(student_info, f, ensure_ascii=False, indent=4)
从文件中读取JSON数据
with open("student_info.json", "r", encoding="utf-8") as f:
loaded_student_info = json.load(f)
输出从文件中读取的字典
print("从文件中读取的字典：", loaded_student_info)
在这个例子中，我们使用json.dump()函数将student_info字典写入名为student_info.json的文件，我们还设置了ensure_ascii=False和indent=4参数，以便在文件中以易读的格式保存JSON数据，我们使用json.load()函数从文件中读取JSON数据，并将其解析为字典。
在Python中定义和操作JSON数据结构非常简单，我们可以使用json模块提供的函数将字典转换为JSON字符串，也可以将JSON字符串解析回字典，我们还可以使用这些函数将JSON数据写入文件和从文件中读取，这使得在Python中处理JSON数据变得非常灵活和方便。