如何解决Plotly中write_json方法导致的Unicode编码错误？

问题现象与背景

当开发者使用Plotly的write_json()方法导出可视化图表时，经常遇到类似"UnicodeEncodeError: 'ascii' codec can't encode characters"的错误提示。这种情况尤其容易发生在处理包含非ASCII字符（如中文、日文或特殊符号）的图表元素时。

根本原因分析

该问题的核心在于Python的默认ASCII编码与JSON文件所需的UTF-8编码之间的冲突：

Plotly生成的图表对象可能包含Unicode字符
部分操作系统环境默认使用ASCII编码
JSON标准推荐使用UTF-8编码存储
文件系统路径可能包含特殊字符

六种解决方案

1. 显式指定编码参数

import plotly.io as pio
pio.write_json(fig, 'output.json', encoding='utf-8')

2. 预处理字符串内容

使用ensure_ascii=False参数并手动编码：

import json
json_str = fig.to_json(ensure_ascii=False)
with open('output.json', 'w', encoding='utf-8') as f:
    f.write(json_str)

3. 环境变量配置

在程序开始时设置系统默认编码：

import locale
locale.setlocale(locale.LC_ALL, 'en_US.UTF-8')

4. 使用二进制写入模式

with open('output.json', 'wb') as f:
    f.write(fig.to_json().encode('utf-8'))

5. 修改图表文本内容

将Unicode字符转换为ASCII等效表示：

fig.update_layout(title_text="Sample".encode('ascii', 'ignore').decode())

6. 升级Plotly版本

新版Plotly（≥5.0.0）已优化编码处理：

pip install --upgrade plotly

深度技术解析

JSON规范要求实现必须支持UTF-8编码，但Python的json模块默认会尝试将Unicode字符转换为ASCII转义序列（如\u4e2d表示中文字符"中"）。当遇到无法转换的字符时就会抛出异常。

Plotly的write_json()实际上是基于json.dump()的封装，其默认参数可能不适合某些特殊字符场景。通过分析源码发现，该方法会先后尝试：

直接调用标准库json模块
使用orjson（如果安装）
回退到内置序列化器

最佳实践建议

始终显式指定encoding='utf-8'参数
对用户输入内容进行编码规范化
在Docker环境中设置LANG=C.UTF-8
考虑使用orjson替代标准json模块
对文件路径进行os.path.normpath()处理

扩展阅读

类似编码问题也会出现在：

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