这周你已经攒下三件工具：函数（打包代码）、文件（存住数据）、异常（防崩溃）。今天再补最后一个零件——JSON，然后把四样东西拼起来，做本周的终极项目：学生信息管理系统。

先交代一下 JSON 是什么。说白了，它就是一套全世界程序都认的"数据包装纸"：Python 的字典和列表，用 JSON 写进文件，别的地方（网页、其他语言写的程序）也能读。更妙的是它长得几乎和 Python 的字典/列表一模一样，你几乎不用学新东西。学完 JSON，今天剩下的时间都交给这个系统：能添加学生（姓名+成绩）、查看全部、退出，数据存进 JSON 文件，程序关了再开数据还在。

这个系统把本周所有知识串成一条线：函数组织功能、JSON 存数据、异常兜底、while 循环做菜单。它还是第 6 周大项目（通讯录、记账本）的雏形，今天吃透它，后面就轻松了。

JSON：通用数据包装纸

JSON（读作"杰森"，全称 JavaScript Object Notation）是一种文本数据格式，用来在不同程序之间传数据、存数据。它的两个基本结构：

• { } 对象 = 对应 Python 的字典（键值对）。
• [ ] 数组 = 对应 Python 的列表。

写起来几乎和 Python 一模一样，区别只有几个小地方（比如 JSON 里的字符串必须用双引号）。看一段 JSON：

{
  "name": "小明",
  "age": 18,
  "scores": [90, 85, 92]
}

一个对象（字典），里面有三个键，第三个键的值还是一个数组（列表）。和 Python 的字典对比一下：

data = {"name": "小明", "age": 18, "scores": [90, 85, 92]}
print(data)

输出：

{'name': '小明', 'age': 18, 'scores': [90, 85, 92]}

Python 打印时键用的是单引号，JSON 里必须双引号。除此之外，结构完全一样。所以你可以把 JSON 理解成"字典和列表的通用文本版本"。一句话：JSON 就是"用文本描述数据"的标准写法，全世界程序都认。

三个容易踩的点：

• JSON 里字符串必须双引号：写 {'name': '小明'} 是 Python 字典，不是合法 JSON；"name": "小明" 才是。
• JSON 没有单引号、没有注释：它是纯数据，别在里面写 # 注释。
• JSON 不能存 Python 专属类型：比如 datetime、set 直接存会报错，存之前转成字符串/列表（今天用不到，先知道有这个坑）。

dumps 和 loads：内存里的双向转换

json 模块（也是标准库）提供两对函数：

• json.dumps(数据)：把 Python 数据（字典/列表）变成 JSON 字符串。dumps 里的 "s" 可以记成 "string"（变成字符串）。
• json.loads(字符串)：把 JSON 字符串变回 Python 数据，反着来。

两个常用参数，都写在 dumps / dump 里：

• ensure_ascii=False：中文正常显示。不写的话中文会变成 \u660e 这种转义码，人看不了。
• indent=2：格式化排版，让 JSON 换行缩进好读。不写就挤成一行（也能存，就是难读）。

import json

data = {"name": "小明", "age": 18, "scores": [90, 85, 92]}

# dumps：Python 数据 → JSON 字符串
s = json.dumps(data, ensure_ascii=False, indent=2)
print("转换后的 JSON 字符串：")
print(s)

# loads：JSON 字符串 → Python 数据
data2 = json.loads(s)
print("转换回来的数据：")
print(data2["name"], data2["scores"])

输出：

转换后的 JSON 字符串：
{
  "name": "小明",
  "age": 18,
  "scores": [
    90,
    85,
    92
  ]
}
转换回来的数据：
小明 [90, 85, 92]

ensure_ascii 的效果看一眼就懂，为什么必须加它：

import json

data = {"name": "小明"}
print(json.dumps(data))                        # 不写 ensure_ascii：中文变转义码
print(json.dumps(data, ensure_ascii=False))    # 写了：中文正常显示

输出：

{"name": "\u660e"}
{"name": "小明"}

（顺带说一句，术语上"变成字符串"叫序列化，"变回数据"叫反序列化，知道就行，以后看文档会碰到。）

三个注意点：

• ensure_ascii=False 必须写在 dumps / dump 里：不写中文就变 \u660e，人是看不懂的。
• dumps 返回字符串，dump 写文件：一个字母的差别——函数名带 "s" 的返回字符串，不带 "s" 的操作文件，别混。
• json.loads 的输入必须是合法 JSON：字符串里语法错了（比如单引号）会报 JSONDecodeError。

dump 和 load：直接和文件打交道

上面是"内存 ↔ 字符串"，实际项目更常用的是"内存 ↔ 文件"：

• json.dump(数据, 文件对象)：把数据直接写进文件（注意：dumps 的 s 没了）。
• json.load(文件对象)：从文件直接读出数据。

配合 with open(...) 和 encoding="utf-8" 使用（第 18 章的规矩不变）。这就是数据持久化的完整版：程序关掉，数据躺在 JSON 文件里；下次运行，load 回来接着用。今天项目核心就是这一对函数。

import json

data = {"name": "小明", "age": 18, "scores": [90, 85, 92]}

# dump：写进文件（记住：dump 后面接文件对象）
with open("student.json", "w", encoding="utf-8") as f:
    json.dump(data, f, ensure_ascii=False, indent=2)

print("已经写入 student.json，去文件夹里打开看看内容")

# load：从文件读出来
with open("student.json", "r", encoding="utf-8") as f:
    loaded = json.load(f)

print("读回来的数据：", loaded)
print("名字：", loaded["name"])
print("年龄：", loaded["age"])

输出：

已经写入 student.json，去文件夹里打开看看内容
读回来的数据： {'name': '小明', 'age': 18, 'scores': [90, 85, 92]}
名字： 小明
年龄： 18

跑完后用记事本打开 student.json，你会看到格式化好的 JSON——这就是程序下一次运行要读的"记忆"。

三个细节：

• dump(数据, f) 两个参数顺序别反：先数据、后文件对象；反了报 AttributeError。
• 写文件照样带 encoding="utf-8"：json 模块不会替你解决编码，漏了中文照样乱码。
• 文件里是"坏 JSON"时 load 报错：用记事本手动乱改过 JSON（比如漏逗号）就会 JSONDecodeError。别手动乱改，要改就用程序改。

综合项目：学生信息管理系统

现在做本周的终极项目。需求很简单，三条：

1. 能添加学生（输入姓名和成绩）
2. 能查看全部学生
3. 能退出，数据存进 JSON 文件，程序关了再开还在

动手前先把设计想清楚，三个关键点：

1. 数据长什么样：一个字典列表 [{"name": "小明", "score": 92}, ...]——就是第 3 周学的"列表套字典"。
2. 每个功能一个函数：加载、保存、添加、查看、主菜单各写一个函数（第 16 章学的用上了）。
3. 数据从哪来到哪去：程序启动时 load 文件 → 内存里改 → 每次添加完立刻 save → 退出后文件里有最新数据。

完整代码：

import json

FILE = "students.json"    # 数据存哪个文件，集中写在开头好改

# 1. 加载：从文件读学生列表；文件不存在就返回空列表
def load_students():
    try:
        with open(FILE, "r", encoding="utf-8") as f:
            return json.load(f)
    except FileNotFoundError:
        return []          # 第一次运行文件不存在，就当没有学生

# 2. 保存：把学生列表写回文件
def save_students(students):
    with open(FILE, "w", encoding="utf-8") as f:
        json.dump(students, f, ensure_ascii=False, indent=2)

# 3. 添加学生
def add_student(students):
    name = input("姓名：")
    score = int(input("成绩："))
    students.append({"name": name, "score": score})
    save_students(students)          # 立刻存盘
    print("添加成功！")

# 4. 查看全部学生
def show_students(students):
    if not students:
        print("还没有学生，先添加一个吧")
        return
    for i, stu in enumerate(students, 1):   # enumerate 自带编号
        print(f"{i}. {stu['name']}：{stu['score']}分")

# 5. 主菜单：循环显示菜单，按数字选功能
def main():
    students = load_students()       # 启动时把数据读进内存
    while True:
        print("\n1.添加学生  2.查看学生  3.退出")
        choice = input("请选择：")
        if choice == "1":
            add_student(students)
        elif choice == "2":
            show_students(students)
        elif choice == "3":
            print("再见！")
            break
        else:
            print("输入无效，重新选择")

main()

完整跑一遍：

1.添加学生  2.查看学生  3.退出
请选择： 1
姓名： 小明
成绩： 92
添加成功！

1.添加学生  2.查看学生  3.退出
请选择： 2
1. 小明：92分

1.添加学生  2.查看学生  3.退出
请选择： 3
再见！

验证数据持久化：再运行一次程序，选"2.查看学生"——小明还在！因为他被存进了 students.json。这就是 JSON + 文件带来的"记忆"。

代码里三个容易写错的地方：

• 引号：stu['name'] 用单引号还是双引号都行，都是字符串；但注意外层是 f-string 时，里面别套同一种引号，如 f"{stu['name']}" 是对的。
• 每次添加后必须 save_students：只改内存不存盘，程序一关就白干。保存逻辑写在"数据变化"之后。
• 主菜单输入是字符串：choice 是字符串，判断用 "1"、"2" 而不是数字 1；输入成绩才需要 int() 转换。

随堂练习

1. 练习一（跑通 + 验证，必做）：运行上面的系统：添加 2 个学生 → 退出 → 重新运行 → 选择"查看"，确认数据还在。 提示：跑完后打开项目文件夹里的 students.json，看看数据长什么样；故意删掉这个文件再运行一次，观察"文件不存在"被哪个函数接住了。

2. 练习二（改成记账本）：把系统改造成"记账本"：能记录收支（金额、用途），能查看总收入和总支出。 提示：每条记录存成 {"kind": "收入"/"支出", "amount": 金额, "note": "用途"}；查看时用循环累加收入和支出；存文件换成 records.json。卡住先问 AI，别自己硬扛。

3. ★ 进阶题（给"添加学生"加异常处理）：用户输入成绩时输入了文字（比如 abc），程序会崩，给它加上 try/except 让程序不崩溃，并提示"成绩必须是数字"。 提示：score = int(input("成绩：")) 这一行放进 try，except ValueError 提示重输；结合周四学的 while True 做到"输错就重来"。

4. 进阶题（删除学生）：给系统加一个功能：选"4.删除学生"，输入序号删除对应学生，删除后保存。 提示：show_students 先带编号展示；用 students.pop(序号 - 1) 删除（因为编号从 1 开始，下标从 0 开始）；删完记得 save_students。

卡住了？把需求丢给 AI

场景：让 AI 帮忙写项目

提示词：
请帮我把这个需求写成 Python 程序：一个备忘录，支持添加、查看、
删除事项，数据保存到 memo.json 文件。用函数封装每个功能，
加注释。我是初学者，代码尽量简单。

请按这个格式写：先写每个函数是干什么的，再写主循环，
最后写怎么运行测试。

场景：改造成记账本

提示词：
我有一份"学生信息管理系统"的代码，用 JSON 文件存数据。
我想把它改造成"记账本"：能记录收支（金额、用途），
能查看总收入和总支出。请告诉我需要改哪几个函数、
数据结构怎么设计，先给思路再给代码，我是初学者。

场景：检查代码 / 调试

提示词：
下面是我的代码，运行时报错：ValueError: invalid literal for
int() with base 10: 'abc'。请帮我看代码哪里有问题，并告诉我
怎么加异常处理让程序不崩溃。代码：{粘贴你的代码}。我是初学者，
请解释清楚原因。

常见报错速查

收个尾，以及周六的周测

本周的内容到今天结束。把这一周串起来看：函数把代码打包成模块，异常让程序扛得住意外，JSON + 文件让数据活过重启，学生管理系统就是把这四样装进一个程序里。你能跑通它、能把它改成记账本、能往里加功能，第 6 周的大项目就是它的加强版——那会儿你就不是照抄，而是自己设计了。

本周六进行第 4 周周测，先把规矩说清楚：

• 形式：上机操作题（约 40 分钟，在电脑上实际操作编程），包含 5 道题：
• 写一个函数并调用（带参数和返回值）
• 用 random 生成随机数（如掷骰子）
• 文件写入 + 追加 + 读取（记得 encoding="utf-8"）
• 用 try/except 处理除以 0 的异常

• JSON 读写（用 json.dump / json.load 存读数据）

• 考核要点：以操作为主、理论为辅，每道题都是一段能独立完成的小程序；重点看你能不能自己写出代码，而不是背概念。

• 通过标准与补测：完成 60% 即通过；未通过者周日到教室补测，补测重点为周测中做错的题目部分。

• 备战建议：周六周测的 5 道题，基本都出自本周每天的随堂练习。把每天的练习一、练习二重新各写一遍，能做到"不看教材独立写出来"，周测就稳了。

周五晚自习把这份复习清单逐条自查，哪项打不了勾，就翻对应章节补一补，再让 AI 出几道题练手：

• [ ] 能独立写出 def 函数，带参数和返回值
• [ ] 知道怎么导入并使用 random / math / datetime
• [ ] 会用 with open 读写文件，记得写 encoding="utf-8"
• [ ] 会用 try / except 兜住常见错误
• [ ] 会用 json.dump / json.load 存读数据
• [ ] 学生信息管理系统能跑通

下周进入第 5 周：面向对象（class）与 AI 提问技巧。今天这个"系统 = 函数 + 数据"的写法，下周会升级成"类"的写法——把数据和操作它的函数打包在一起，那是更大一号的"收纳盒"。周测前先把本周练熟，下周一见。