Simplejsonを使用してnumpy配列をシリアル化する最も効率的な方法は何ですか?
simplejson.dumps(somearray.tolist())
を最もconvenientアプローチとして使用します(まだsimplejson
を使用している場合、 Python 2.5以前に固執していることを意味します; 2.6以降には、同じように機能する標準ライブラリモジュールjson
があるため、もちろんPython使用中のリリースがサポートしていました;-)。
効率を高めるために、couldサブクラス json.JSONEncoder (in json
; I don '古いsimplejson
が既にそのようなカスタマイズの可能性を提供しているかどうかを知る)、およびdefault
メソッドでは、numpy.array
の特別な場合のインスタンスを「ちょうど間に合うように」リストまたはタプルに変える「。ただし、パフォーマンスの観点から、このようなアプローチによって努力を正当化するのに十分であるとは思わない。
Dtypeとディメンションを保持するには、次を試してください。
import base64
import json
import numpy as np
class NumpyEncoder(json.JSONEncoder):
def default(self, obj):
"""If input object is an ndarray it will be converted into a dict
holding dtype, shape and the data, base64 encoded.
"""
if isinstance(obj, np.ndarray):
if obj.flags['C_CONTIGUOUS']:
obj_data = obj.data
else:
cont_obj = np.ascontiguousarray(obj)
assert(cont_obj.flags['C_CONTIGUOUS'])
obj_data = cont_obj.data
data_b64 = base64.b64encode(obj_data)
return dict(__ndarray__=data_b64,
dtype=str(obj.dtype),
shape=obj.shape)
# Let the base class default method raise the TypeError
super(NumpyEncoder, self).default(obj)
def json_numpy_obj_hook(dct):
"""Decodes a previously encoded numpy ndarray with proper shape and dtype.
:param dct: (dict) json encoded ndarray
:return: (ndarray) if input was an encoded ndarray
"""
if isinstance(dct, dict) and '__ndarray__' in dct:
data = base64.b64decode(dct['__ndarray__'])
return np.frombuffer(data, dct['dtype']).reshape(dct['shape'])
return dct
expected = np.arange(100, dtype=np.float)
dumped = json.dumps(expected, cls=NumpyEncoder)
result = json.loads(dumped, object_hook=json_numpy_obj_hook)
# None of the following assertions will be broken.
assert result.dtype == expected.dtype, "Wrong Type"
assert result.shape == expected.shape, "Wrong Shape"
assert np.allclose(expected, result), "Wrong Values"
辞書内の1次元のnumpy配列をシリアル化するためのこのjsonサブクラスコードを見つけました。私はそれを試してみましたが、それは私のために動作します。
class NumpyAwareJSONEncoder(json.JSONEncoder):
def default(self, obj):
if isinstance(obj, numpy.ndarray) and obj.ndim == 1:
return obj.tolist()
return json.JSONEncoder.default(self, obj)
私の辞書は「結果」です。ファイル "data.json"に書き込む方法は次のとおりです。
j=json.dumps(results,cls=NumpyAwareJSONEncoder)
f=open("data.json","w")
f.write(j)
f.close()
これは、1D NumPy配列からJSONに変換し、配列に戻す方法を示しています。
try:
import json
except ImportError:
import simplejson as json
import numpy as np
def arr2json(arr):
return json.dumps(arr.tolist())
def json2arr(astr,dtype):
return np.fromiter(json.loads(astr),dtype)
arr=np.arange(10)
astr=arr2json(arr)
print(repr(astr))
# '[0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]'
dt=np.int32
arr=json2arr(astr,dt)
print(repr(arr))
# array([0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9])
tlausch's answer に基づいて、複雑なdtypeを含むNumPy配列の形状とdtypeを保持しながら、NumPy配列をJSONエンコードする方法を次に示します。
class NDArrayEncoder(json.JSONEncoder):
def default(self, obj):
if isinstance(obj, np.ndarray):
output = io.BytesIO()
np.savez_compressed(output, obj=obj)
return {'b64npz' : base64.b64encode(output.getvalue())}
return json.JSONEncoder.default(self, obj)
def ndarray_decoder(dct):
if isinstance(dct, dict) and 'b64npz' in dct:
output = io.BytesIO(base64.b64decode(dct['b64npz']))
output.seek(0)
return np.load(output)['obj']
return dct
# Make expected non-contiguous structured array:
expected = np.arange(10)[::2]
expected = expected.view('<i4,<f4')
dumped = json.dumps(expected, cls=NDArrayEncoder)
result = json.loads(dumped, object_hook=ndarray_decoder)
assert result.dtype == expected.dtype, "Wrong Type"
assert result.shape == expected.shape, "Wrong Shape"
assert np.array_equal(expected, result), "Wrong Values"
Russの方法をn次元のnumpy配列に適用したい場合は、これを試すことができます
_class NumpyAwareJSONEncoder(json.JSONEncoder):
def default(self, obj):
if isinstance(obj, numpy.ndarray):
if obj.ndim == 1:
return obj.tolist()
else:
return [self.default(obj[i]) for i in range(obj.shape[0])]
return json.JSONEncoder.default(self, obj)
_
これは、n次元配列を深さ「n」のリストのリストに単純に変換します。そのようなリストをnumpy配列に戻すには、リストの「深さ」に関係なくmy_nparray = numpy.array(my_list)
が機能します。
この方法でjson.dumps
に渡される関数だけでこれに答えることもできます:
json.dumps(np.array([1, 2, 3]), default=json_numpy_serializer)
と
import numpy as np
def json_numpy_serialzer(o):
""" Serialize numpy types for json
Parameters:
o (object): any python object which fails to be serialized by json
Example:
>>> import json
>>> a = np.array([1, 2, 3])
>>> json.dumps(a, default=json_numpy_serializer)
"""
numpy_types = (
np.bool_,
# np.bytes_, -- python `bytes` class is not json serializable
# np.complex64, -- python `complex` class is not json serializable
# np.complex128, -- python `complex` class is not json serializable
# np.complex256, -- special handling below
# np.datetime64, -- python `datetime.datetime` class is not json serializable
np.float16,
np.float32,
np.float64,
# np.float128, -- special handling below
np.int8,
np.int16,
np.int32,
np.int64,
# np.object_ -- should already be evaluated as python native
np.str_,
np.timedelta64,
np.uint8,
np.uint16,
np.uint32,
np.uint64,
np.void,
)
if isinstance(o, np.ndarray):
return o.tolist()
Elif isinstance(o, numpy_types):
return o.item()
Elif isinstance(o, np.float128):
return o.astype(np.float64).item()
# Elif isinstance(o, np.complex256): -- no python native for np.complex256
# return o.astype(np.complex128).item() -- python `complex` class is not json serializable
else:
raise TypeError("{} of type {} is not JSON serializable".format(repr(o), type(o)))
検証済み:
need_addition_json_handeling = (
np.bytes_,
np.complex64,
np.complex128,
np.complex256,
np.datetime64,
np.float128,
)
numpy_types = Tuple(set(np.typeDict.values()))
for numpy_type in numpy_types:
print(numpy_type)
if numpy_type == np.void:
# complex dtypes evaluate as np.void, e.g.
numpy_type = np.dtype([('name', np.str_, 16), ('grades', np.float64, (2,))])
Elif numpy_type in need_addition_json_handeling:
print('python native can not be json serialized')
continue
a = np.ones(1, dtype=nptype)
json.dumps(a, default=json_numpy_serialzer)
Russの答えを改善するために、 np.generic scalars も含めます。
class NumpyAwareJSONEncoder(json.JSONEncoder):
def default(self, obj):
if isinstance(obj, np.ndarray) and obj.ndim == 1:
return obj.tolist()
Elif isinstance(obj, np.generic):
return obj.item()
return json.JSONEncoder.default(self, obj)
私はちょうどこの質問に対するトラウシュの答えを発見し、それが私の問題に対してほぼ正しい答えを与えることに気付きましたが、少なくとも私にとっては、Python 3.5、いくつかのエラーのために動作しません:1-無限再帰2-データはNoneとして保存されました
私はまだ元の答えに直接コメントできないので、ここに私のバージョンがあります:
import base64
import json
import numpy as np
class NumpyEncoder(json.JSONEncoder):
def default(self, obj):
"""If input object is an ndarray it will be converted into a dict
holding dtype, shape and the data, base64 encoded.
"""
if isinstance(obj, np.ndarray):
if obj.flags['C_CONTIGUOUS']:
obj_data = obj.data
else:
cont_obj = np.ascontiguousarray(obj)
assert(cont_obj.flags['C_CONTIGUOUS'])
obj_data = cont_obj.data
data_b64 = base64.b64encode(obj_data)
return dict(__ndarray__= data_b64.decode('utf-8'),
dtype=str(obj.dtype),
shape=obj.shape)
def json_numpy_obj_hook(dct):
"""Decodes a previously encoded numpy ndarray with proper shape and dtype.
:param dct: (dict) json encoded ndarray
:return: (ndarray) if input was an encoded ndarray
"""
if isinstance(dct, dict) and '__ndarray__' in dct:
data = base64.b64decode(dct['__ndarray__'])
return np.frombuffer(data, dct['dtype']).reshape(dct['shape'])
return dct
expected = np.arange(100, dtype=np.float)
dumped = json.dumps(expected, cls=NumpyEncoder)
result = json.loads(dumped, object_hook=json_numpy_obj_hook)
# None of the following assertions will be broken.
assert result.dtype == expected.dtype, "Wrong Type"
assert result.shape == expected.shape, "Wrong Shape"
assert np.allclose(expected, result), "Wrong Values"
本当に最適ではありませんが、高速な方法の1つは Pandas を使用することです。
import pandas as pd
pd.Series(your_array).to_json(orient='values')