Python 資料轉換成「字串包 JSON 陣列」的完整教學

螃蟹_crab

發佈於Python[基礎][應用][相關]

更新於 2025/07/30發佈於 2025/07/30閱讀時間約 9 分鐘

1️⃣ 問題背景

在自動化、MES/SFCS、WebService 整合時，Python 常需將一組 dict 陣列（list of dict）包成字串，再塞進 JSON 的某個欄位。

這是因為**對方系統（如 LabVIEW、C# WebService）**僅接受「字串型態」的 JSON array，而不是直接的物件或陣列。

你遇到的現象

Python 端假設原始資料：

fruit_quality_list = [
    {"Item": "Apple", "Weight": "150", "Color": "Red", "Sweetness": "High"},
    {"Item": "Banana", "Weight": "120", "Color": "Yellow", "Sweetness": "Medium"}
]

對方系統需求：
不是直接傳陣列，而是要這樣：

{
  "ItemName": "FruitQualityList",
  "ItemValue": "[{\"Item\":\"Apple\",\"Weight\":\"150\",\"Color\":\"Red\",\"Sweetness\":\"High\"},{\"Item\":\"Banana\",\"Weight\":\"120\",\"Color\":\"Yellow\",\"Sweetness\":\"Medium\"}]"
}

常見錯誤：
- 手動組字串，格式錯誤
- 少了 escape，或多了不該有的引號
- 對方解析報錯：Error converting value "Item" to type ...

2️⃣ Python 正確轉換步驟

步驟一：組好你的 list of dict

fruit_quality_list = [
    {"Item": "Apple", "Weight": "150", "Color": "Red", "Sweetness": "High"},
    {"Item": "Banana", "Weight": "120", "Color": "Yellow", "Sweetness": "Medium"}
]

步驟二：用 `json.dumps()` 轉成字串

import json
fruit_quality_list_str = json.dumps(fruit_quality_list, ensure_ascii=False)

這樣 fruit_quality_list_str 就是：

[{"Item": "Apple", "Weight": "150", "Color": "Red", "Sweetness": "High"}, {"Item": "Banana", "Weight": "120", "Color": "Yellow", "Sweetness": "Medium"}]

注意： 這是「字串型態」的 JSON 陣列，裡面每個元素都是物件。

步驟三：塞進你的 Items

items = [
    {"ItemName": "FruitQualityList", "ItemValue": fruit_quality_list_str}
]

步驟四：包進最終 JSON

final_data = {
    "MachineID": "LINE01",
    "Items": items
}

用 json.dumps(final_data, ensure_ascii=False) 送出即可。

3️⃣ 常見錯誤與排查

錯誤 1：手動組字串，格式錯誤

# 錯誤寫法
fruit_quality_list_str = '[\"Item\":\"Apple\",\"Weight\":\"150\"]'
# 這不是合法的 JSON 陣列！

錯誤 2：少了大括號

# 錯誤寫法
fruit_quality_list_str = '["Item":"Apple","Weight":"150"]'
# 這不是物件，是 key:value 錯誤組合

錯誤 3：多了不該有的 escape 或引號

只要用 json.dumps()，Python 會自動處理所有 escape，不要手動加斜線或引號。

錯誤 4：對方系統報錯

Error converting value "Item" to type ...
代表你傳過去的不是物件陣列，而是 key:value 字串。

排查建議

本地先 print 出來，貼到 JSONLint 驗證格式。
用 Python 反序列化測試：
```
python複製程式碼json.loads(fruit_quality_list_str)
```
如果能正常 parse，格式就對了。

4️⃣ 跨語言注意事項

LabVIEW

LabVIEW 解析 JSON 時，常只能接受「字串型態」的 JSON array。
請確保你傳過去的是「字串」，不是 Python 的 list 物件。

C# WebService

C# 端通常會用 JArray.Parse() 或 JsonConvert.DeserializeObject<List<T>>() 解析。
如果你傳的是錯誤格式（如 key:value 字串），C# 會報型別錯誤。

WebService/REST API

有些 API 會要求你把複雜資料塞在某個欄位（如 ItemValue），這時就要用「字串包 JSON 陣列」。
請務必用 json.dumps()，不要手動組字串。

5️⃣ 實戰技巧

永遠用 json.dumps() 處理，不要手動組字串。
本地測試：先用 json.loads() 反序列化，確保格式正確。
跨語言溝通：跟對方確認「要字串還是物件」，避免誤會。
遇到錯誤訊息：仔細看是哪個欄位、哪個型別，通常都是格式問題。

6️⃣ 完整範例

import json

# Step 1: 組資料
fruit_quality_list = [
    {"Item": "Apple", "Weight": "150", "Color": "Red", "Sweetness": "High"},
    {"Item": "Banana", "Weight": "120", "Color": "Yellow", "Sweetness": "Medium"}
]

# Step 2: 轉成 JSON 字串
fruit_quality_list_str = json.dumps(fruit_quality_list, ensure_ascii=False)

# Step 3: 塞進 Items
items = [
    {"ItemName": "FruitQualityList", "ItemValue": fruit_quality_list_str}
]

# Step 4: 組最終資料
final_data = {
    "MachineID": "LINE01",
    "Items": items
}

# Step 5: 送出前可 print 檢查
print(json.dumps(final_data, ensure_ascii=False, indent=2))

輸出結果

{
  "MachineID": "LINE01",
  "Items": [
    {
      "ItemName": "FruitQualityList",
      "ItemValue": "[{\"Item\": \"Apple\", \"Weight\": \"150\", \"Color\": \"Red\", \"Sweetness\": \"High\"}, {\"Item\": \"Banana\", \"Weight\": \"120\", \"Color\": \"Yellow\", \"Sweetness\": \"Medium\"}]"
    }
  ]
}