面试题：Python字典序列化与反序列化中的数据类型处理

Question

在Python中，使用JSON模块进行字典的序列化与反序列化时，JSON不支持Python中的set类型。如果字典中存在set类型的数据，例如 {'data': {1, 2, 3}}，如何进行处理，使得该字典能够成功序列化和反序列化，且反序列化后的数据尽可能还原原始结构？请给出代码实现并解释思路。

Answer 1

思路

1. 在序列化时，将 set 类型的数据转换为可序列化的类型，比如 list。
2. 在反序列化后，将转换后的 list 再转换回 set，以尽可能还原原始结构。

代码实现

import json


# 自定义JSON编码器，处理set类型
class SetEncoder(json.JSONEncoder):
    def default(self, o):
        if isinstance(o, set):
            return list(o)
        return super().default(o)


# 自定义JSON解码器，将list转换回set
def set_decoder(dct):
    for key, value in dct.items():
        if isinstance(value, list):
            dct[key] = set(value)
    return dct


original_dict = {'data': {1, 2, 3}}
# 序列化
serialized = json.dumps(original_dict, cls=SetEncoder)
print("序列化后:", serialized)

# 反序列化
deserialized = json.loads(serialized, object_hook=set_decoder)
print("反序列化后:", deserialized)

代码解释

1. 自定义JSON编码器 SetEncoder：继承自 json.JSONEncoder，重写 default 方法。当遇到 set 类型的数据时，将其转换为 list，其他类型的数据则使用默认的编码方式。
2. 自定义JSON解码器 set_decoder：作为 json.loads 的 object_hook 参数传入。在反序列化过程中，对字典的每个值进行检查，如果是 list，则将其转换回 set。
3. 序列化与反序列化操作：首先使用自定义编码器对原始字典进行序列化，然后使用自定义解码器对序列化后的字符串进行反序列化，从而实现包含 set 类型数据的字典的序列化与反序列化，并尽量还原原始结构。