JSON ใน Python: อ่านและเขียนไฟล์, CSV, pathlib และการเข้ารหัส UTF-8

การทำงานกับ JSON ใน Python ไม่ต้องใช้ไลบรารีภายนอก โมดูล json อยู่ในไลบรารีมาตรฐานและแปลงดิกชันนารีกับลิสต์เป็นข้อความและกลับกันได้ นอกจากนี้มักต้องใช้ร่วมกับสามเครื่องมืออื่น ได้แก่ open พร้อมคำสั่ง with โมดูล pathlib สำหรับพาธ และโมดูล csv สำหรับตาราง ด้านล่างเป็นทุกอย่างตามลำดับ พร้อมโค้ดที่รันได้จริงและข้อผิดพลาดที่พบบ่อย

ฟังก์ชัน open ใน Python: โหมดและการเข้ารหัส

ไฟล์ข้อความเปิดด้วยฟังก์ชันในตัว open(path, mode, encoding=...) ซึ่งคืนออบเจกต์ไฟล์ที่มีเมธอด read readline และ write และวนลูปอ่านทีละบรรทัดได้

ทำไมต้องใช้ with

ไฟล์ต้องถูกปิด มิฉะนั้นข้อมูลอาจยังไม่ถูกเขียนลงดิสก์ และระบบยังถือ file descriptor ค้างไว้ คำสั่ง with ปิดไฟล์ให้อัตโนมัติ แม้เกิดข้อผิดพลาดขึ้นภายในบล็อกก็ตาม

with open("notes.txt", "w", encoding="utf-8") as f:
    f.write("บรรทัดแรก\n")
    f.write("บรรทัดที่สอง\n")

with open("notes.txt", encoding="utf-8") as f:
    for line in f:
        print(line.rstrip("\n"))

การวนลูปบนไฟล์จะอ่านทีละบรรทัด ไม่โหลดทั้งไฟล์เข้าหน่วยความจำ ดังนั้นประมวลผลไฟล์ล็อกขนาดกิกะไบต์ได้เช่นกัน เมธอด f.read() คืนเนื้อหาทั้งหมดเป็นสตริงเดียว ส่วน f.readlines() คืนลิสต์ของบรรทัด

วิธีเขียนต่อท้ายไฟล์โดยไม่ลบของเดิม

ข้อผิดพลาดที่มือใหม่พบบ่อยที่สุดคือเปิดไฟล์ด้วยโหมด "w" เพื่อ "เพิ่มบรรทัด" โหมด "w" จะล้างไฟล์ตั้งแต่ตอนเปิด ก่อนจะมีการเรียก write ครั้งแรกด้วยซ้ำ หากต้องการเพิ่มข้อมูลท้ายไฟล์ให้ใช้ "a" และหากต้องการรับประกันว่าจะไม่เขียนทับไฟล์ที่มีอยู่แล้ว ให้ใช้ "x"

with open("log.txt", "a", encoding="utf-8") as f:
    f.write("บันทึกใหม่\n")

เมธอด write ไม่ได้ขึ้นบรรทัดใหม่ให้เอง ต้องเขียน "\n" ไว้ชัดเจน หรือจะใช้ print(..., file=f) ซึ่งจะขึ้นบรรทัดให้โดยอัตโนมัติก็ได้

การเข้ารหัส UTF-8: ทำไมข้อความถึงเพี้ยน

ก่อน Python 3.15 หาก open() ไม่ระบุพารามิเตอร์ encoding จะใช้การเข้ารหัสของระบบ บน Linux และ macOS คือ UTF-8 แต่บน Windows ค่าเริ่มต้นมักเป็น cp1252 หรือ cp874 (ภาษาไทย) สคริปต์ที่ทำงานได้ดีบนเซิร์ฟเวอร์อาจแสดงข้อความเพี้ยนบนเครื่องของเพื่อนร่วมงาน หรือล้มด้วย UnicodeDecodeError

ใน Python 3.15 ตาม PEP 686 โหมด UTF-8 เปิดเป็นค่าเริ่มต้น open() ที่ไม่ระบุ encoding จะอ่านและเขียน UTF-8 บนทุกระบบปฏิบัติการ หากต้องการกลับไปพฤติกรรมเดิมใช้ตัวแปรสภาพแวดล้อม PYTHONUTF8=0 หรือแฟล็ก -X utf8=0 และหากต้องการขอการเข้ารหัสของระบบโดยตรงให้ใช้ encoding="locale"

import sys
print(sys.flags.utf8_mode)   # 1 ใน Python 3.15

open("legacy.txt", encoding="locale")     # การเข้ารหัสของระบบ
open("old_excel.csv", encoding="cp1251")  # ไฟล์ที่บันทึกด้วย cp1251

ด้านกลับของเรื่องนี้คือ ไฟล์ CSV เก่าจาก Excel หรือสคริปต์บน Windows ที่บันทึกด้วย cp1251 จะถูกอ่านเป็น UTF-8 และเกิด UnicodeDecodeError วิธีแก้คืออ่านด้วย encoding="cp1251" แล้วบันทึกใหม่เป็น UTF-8 หลักปฏิบัติไม่เปลี่ยน คือระบุ encoding ให้ชัดเจนเสมอ โค้ดจะทำงานเหมือนกันในทุกเวอร์ชัน

pathlib ใน Python: พาธในรูปแบบออบเจกต์

การต่อพาธด้วยสตริง ("data" + "/" + name) ไม่สะดวกและทำงานผิดบนระบบปฏิบัติการต่างกัน โมดูล pathlib มีคลาส Path ซึ่งต่อพาธด้วยเครื่องหมาย / และมีคุณสมบัติที่อ่านเข้าใจได้

from pathlib import Path

data = Path("data")
csv_path = data / "expenses.csv"

print(csv_path.name)    # expenses.csv
print(csv_path.stem)    # expenses
print(csv_path.suffix)  # .csv
print(csv_path.parent)  # data
print(csv_path.exists())

data.mkdir(parents=True, exist_ok=True)
(data / "hello.txt").write_text("สวัสดี", encoding="utf-8")
print((data / "hello.txt").read_text(encoding="utf-8"))

for p in data.glob("*.csv"):
    print(p)

เมธอด read_text และ write_text ใช้แทนการเรียก open กับ with สำหรับไฟล์เล็ก ๆ ได้ อ็อบเจกต์ Path ส่งเข้า open json และ csv ได้ทั้งหมด หากต้องการพาธที่อ้างอิงจากตำแหน่งของสคริปต์ ไม่ใช่โฟลเดอร์ที่รันคำสั่ง ให้เขียน Path(__file__).parent / "data"

ใน Python 3.14 Path มีเมธอด copy() และ move() แล้ว ทำให้การคัดลอกไฟล์แบบง่ายไม่จำเป็นต้องใช้ shutil ในเวอร์ชันเดียวกันยังเพิ่มโมดูล compression.zstd สำหรับการบีบอัดแบบ Zstandard (PEP 784)

JSON ใน Python: load, dump, loads, dumps

JSON คือรูปแบบข้อความสำหรับแลกเปลี่ยนข้อมูล API ส่งข้อมูลในรูปนี้ และไฟล์คอนฟิกหรือรายงานก็มักเก็บเป็น JSON โมดูล json ทำได้สองอย่างคือ การทำให้เป็นอนุกรม (serialize) จากออบเจกต์ Python เป็นข้อความ JSON และการถอดอนุกรม (deserialize) จากข้อความกลับเป็นออบเจกต์ มีฟังก์ชันสี่ตัว และความสับสนระหว่างตัวเหล่านี้เป็นคำถามที่พบบ่อย

จำง่าย ๆ คือ ตัว s ท้ายชื่อย่อมาจาก string หมายถึงทำงานกับสตริง หากไม่มี s คือทำงานกับไฟล์

การแมปชนิดข้อมูล

ทูเพิลจะกลายเป็นลิสต์เมื่ออ่านกลับ ส่วนเซต วันที่ และ Decimal โมดูลนี้ไม่รู้จัก และจะแสดง TypeError: Object of type ... is not JSON serializable

วิธีบันทึก JSON ลงไฟล์

import json
from pathlib import Path

report = {
    "month": "2026-10",
    "total": 15230.5,
    "categories": {"อาหาร": 8200, "เดินทาง": 2100},
    "tags": ["บ้าน", "งาน"],
}

path = Path("data/report.json")
path.parent.mkdir(parents=True, exist_ok=True)
with path.open("w", encoding="utf-8") as f:
    json.dump(report, f, ensure_ascii=False, indent=2)

พารามิเตอร์ ensure_ascii=False ทำให้ภาษาไทยถูกเก็บเป็นตัวอักษรตามจริง ถ้าไม่ใส่ ข้อความในไฟล์จะเป็นรหัสเช่น "อ..." ซึ่งเป็น JSON ที่ถูกต้อง แต่มนุษย์อ่านยาก indent=2 จัดย่อหน้าให้อ่านง่าย

วิธีอ่าน JSON จากไฟล์

with open("data/report.json", encoding="utf-8") as f:
    data = json.load(f)

print(data["total"])               # 15230.5
print(data["categories"]["อาหาร"])  # 8200

ผลลัพธ์เป็นดิกชันนารีหรือลิสต์ธรรมดา ใช้งานได้ตามปกติ หากไฟล์ไม่ใช่ JSON หรือถูกตัดกลางคัน จะเกิดข้อยกเว้น json.JSONDecodeError ที่บอกหมายเลขบรรทัดและตำแหน่ง ควรดักจับข้อยกเว้นนี้เมื่อข้อมูลมาจากภายนอก

แยกวิเคราะห์สตริง JSON และแสดงผลให้อ่านง่าย

import json

raw = '{"name": "สมหญิง", "skills": ["python", "sql"], "active": true}'
user = json.loads(raw)
print(user["skills"][0])   # python

print(json.dumps(user, ensure_ascii=False, indent=2, sort_keys=True))

sort_keys=True เรียงคีย์ตอนแสดงผล ทำให้เปรียบเทียบไฟล์ใน git ได้ง่าย และจัดรูปแบบไฟล์จากเทอร์มินัลได้ด้วยยูทิลิตีในตัว: python -m json.tool data/report.json

คำตอบของ HTTP API ก็เป็นสตริง JSON เช่นกัน ไลบรารี requests แยกวิเคราะห์ด้วยเมธอด response.json() ซึ่งภายในก็คือ json.loads นั่นเอง

ข้อควรระวัง: คีย์ของ JSON เป็นสตริงเสมอ

d = {1: "มกราคม", 2: "กุมภาพันธ์"}
back = json.loads(json.dumps(d))
print(back == d)   # False
print(back)        # {'1': 'มกราคม', '2': 'กุมภาพันธ์'}
# back[1] -> KeyError ต้องใช้ back["1"]

fixed = {int(k): v for k, v in back.items()}

ในออบเจกต์ JSON คีย์ต้องเป็นสตริงเท่านั้น ดังนั้นคีย์ที่เป็นตัวเลขจะกลายเป็นสตริงหลังผ่านการแปลงไปและกลับ ให้แปลงกลับเป็นตัวเลขตอนอ่านข้อมูล

ชนิดข้อมูลของตัวเอง: วันที่และ Decimal

import json
from datetime import date

def default(obj):
    if isinstance(obj, date):
        return obj.isoformat()
    raise TypeError(f"ไม่รู้จักวิธีแปลง {type(obj).__name__} เป็น JSON")

print(json.dumps({"day": date(2026, 10, 1)}, default=default))
# {"day": "2026-10-01"}

ฟังก์ชันที่ส่งเข้าพารามิเตอร์ default จะถูกเรียกสำหรับทุกออบเจกต์ที่ไม่รู้จัก สำหรับกรณีซับซ้อนสามารถสืบทอดจาก json.JSONEncoder และเขียนเมธอด default ใหม่ได้

วิธีเพิ่มสมาชิกลงใน JSON array

ไม่สามารถต่อท้าย JSON เหมือนบันทึกข้อความได้ ต้องอ่านไฟล์ แก้ไข แล้วเขียนทั้งไฟล์กลับ

path = Path("data/items.json")
items = json.loads(path.read_text(encoding="utf-8")) if path.exists() else []
items.append({"id": len(items) + 1, "title": "รายการใหม่"})
path.write_text(json.dumps(items, ensure_ascii=False, indent=2), encoding="utf-8")

หากมีข้อมูลจำนวนมากที่เพิ่มเข้ามาตลอดเวลา รูปแบบ JSON Lines จะสะดวกกว่า คือเก็บออบเจกต์ JSON หนึ่งตัวต่อหนึ่งบรรทัด และเปิดไฟล์ด้วยโหมด "a"

CSV ใน Python: โมดูล csv

CSV คือตารางในไฟล์ข้อความ โดยแต่ละบรรทัดคือหนึ่งระเบียน และค่าคั่นด้วยเครื่องหมายจุลภาค โมดูล csv จัดการเครื่องหมายคำพูด จุลภาคที่อยู่ในค่า และการขึ้นบรรทัดใหม่ได้ถูกต้อง ซึ่ง split(",") แบบแมนนวลทำไม่ได้

import csv

with open("data/expenses.csv", newline="", encoding="utf-8") as f:
    reader = csv.DictReader(f)
    total = 0.0
    for row in reader:
        total += float(row["amount"])
        print(row["date"], row["category"], row["amount"])
print("รวม:", total)

csv.DictReader แปลงแต่ละบรรทัดเป็นดิกชันนารีโดยใช้หัวตารางของไฟล์เป็นคีย์ ค่าทั้งหมดเป็นสตริง ตัวเลขและวันที่ต้องแปลงเอง (float, int, date.fromisoformat) หากไฟล์ใช้ตัวคั่นเป็น ; (ซึ่ง Excel บางภาษาบันทึกไว้เช่นนั้น) ให้ใส่พารามิเตอร์ delimiter=";"

rows = [
    {"date": "2026-10-01", "category": "อาหาร", "amount": 450},
    {"date": "2026-10-02", "category": "เดินทาง", "amount": 60},
]
with open("data/out.csv", "w", newline="", encoding="utf-8") as f:
    writer = csv.DictWriter(f, fieldnames=["date", "category", "amount"])
    writer.writeheader()
    writer.writerows(rows)

ตอนเขียนต้องใส่ newline="" ทุกครั้ง มิฉะนั้นบน Windows จะมีบรรทัดว่างแทรกระหว่างแถว หากไฟล์จะเปิดใน Excel ให้ใช้ encoding="utf-8-sig" เพราะ BOM ช่วยให้ Excel รู้จักว่าเป็น UTF-8

จาก CSV ไปเป็น JSON: ตัวอย่างครบชุด

import csv
import json
from collections import defaultdict
from pathlib import Path

src = Path("data/expenses.csv")
dst = Path("data/report.json")

by_category = defaultdict(float)
with src.open(newline="", encoding="utf-8") as f:
    for row in csv.DictReader(f):
        by_category[row["category"]] += float(row["amount"])

report = {"total": sum(by_category.values()), "categories": dict(by_category)}
dst.write_text(json.dumps(report, ensure_ascii=False, indent=2), encoding="utf-8")
print(dst.read_text(encoding="utf-8"))

นี่คือโครงของสคริปต์รายงานทุกตัว คืออ่านข้อมูลจาก CSV รวมผลในดิกชันนารี แล้วเขียนออกเป็น JSON

ข้อผิดพลาดที่พบบ่อย

• FileNotFoundError เกิดจากพาธที่สัมพันธ์กับโฟลเดอร์ที่รันคำสั่ง ไม่ใช่กับสคริปต์ ใช้ Path(__file__).parent แทน
• ไฟล์ถูกลบเนื้อหาหมด เพราะเปิดด้วย "w" แทน "a"
• UnicodeDecodeError เกิดจากไฟล์ที่ใช้การเข้ารหัสอื่น ให้ระบุ (cp1251, utf-8-sig) ให้ชัด
• TypeError: Object of type set is not JSON serializable ให้แปลงเป็นลิสต์ก่อน หรือส่งฟังก์ชันเข้า default
• KeyError หลังโหลด JSON เพราะคีย์ตัวเลขกลายเป็นสตริง
• ตั้งชื่อไฟล์ของตัวเองว่า json.py หรือ csv.py ทำให้มันบดบังโมดูลมาตรฐาน และ import json จะไปโหลดไฟล์นั้นแทน

สรุป

สำหรับ JSON ใน Python ใช้ไลบรารีมาตรฐานก็เพียงพอ คือ json.load และ json.dump สำหรับไฟล์ loads และ dumps สำหรับสตริง พร้อม ensure_ascii=False และ indent เพื่อให้อ่านง่าย เปิดไฟล์ด้วย with และระบุการเข้ารหัสชัดเจน สร้างพาธด้วย pathlib และอ่านตารางด้วย csv.DictReader หัวข้อนี้ถูกสอนแบบลงมือทำในคอร์ส Python โดยโปรแกรมติดตามค่าใช้จ่ายอ่านรายการจาก CSV และบันทึกรายงานเป็น JSON