实现Python对象的持久化存储

Python中有个序列化过程叫作pickle，它能够实现任意对象与文本之间的相互转化，也可以实现任意对象与二进制之间的相互转化。也就是说，pickle可以实现Python对象的存储及恢复。

值得一提的是，pickle是python语言的一个标准模块，安装python的同时就已经安装了pickle库，因此它不需要再单独安装，使用import将其导入到程序中，就可以直接使用。

pickle模块提供了以下4个函数供我们使用：

1、dumps()：将Python中的对象序列化成二进制对象，并返回;

2、loads()：读取给定的二进制对象数据，并将其转换为Python对象;

3、dump()：将Python中的对象序列化成二进制对象，并写入文件;

4、load()：读取指定的序列化数据文件，并返回对象。

以上这4个函数可以分成两类，其中dumps和loads实现基于内存的Python对象与二进制互转;dump和load实现基于文件的Python对象与二进制互转。

pickle.dumps()函数

此函数用于将Python对象转为二进制对象，其语法格式如下：

dumps(obj,protocol=None,*,fix_imports=True)

此格式中各个参数的含义为：

·obj：要转换的Python对象;

·protocol：pickle的转码协议，取值为0、1、2、3、4，其中0、1、2对应Python早期的版本，3和4则对应Python3.x版本及之后的版本。未指定情况下，默认为3。

·其它参数：为了兼容Python2.x版本而保留的参数，Python3.x中可以忽略。

【例1】

importpickle

tup1=('IlovePython',{1,2,3},None)

#使用dumps()函数将tup1转成p1

p1=pickle.dumps(tup1)

print(p1)

输出结果为：

b'\x80\x03X\r\x00\x00\x00IlovePythonq\x00cbuiltins\nset\nq\x01]q\x02(K\x01K\x02K\x03e\x85q\x03Rq\x04N\x87q\x05.'

pickle.loads()函数

此函数用于将二进制对象转换成Python对象，其基本格式如下：

loads(data,*,fix_imports=True,encoding='ASCII',errors='strict')

其中，data参数表示要转换的二进制对象，其它参数只是为了兼容Python2.x版本而保留的，可以忽略。

【例2】在例1的基础上，将p1对象反序列化为Python对象。

importpickle

tup1=('IlovePython',{1,2,3},None)

p1=pickle.dumps(tup1)

#使用loads()函数将p1转成Python对象

t2=pickle.loads(p1)

print(t2)

运行结果为：

('IlovePython',{1,2,3},None)

注意，在使用loads()函数将二进制对象反序列化成Python对象时，会自动识别转码协议，所以不需要将转码协议当作参数传入。并且，当待转换的二进制对象的字节数超过pickle的Python对象时，多余的字节将被忽略。

pickle.dump()函数

此函数用于将Python对象转换成二进制文件，其基本语法格式为：

dump(obj,file,protocol=None,*,fixmports=True)

其中各个参数的具体含义如下：

·obj：要转换的Python对象。

·file：转换到指定的二进制文件中，要求该文件必须是以"wb"的打开方式进行操作。

·protocol：和dumps()函数中protocol参数的含义完全相同，因此这里不再重复描述。

·其他参数：为了兼容以前Python2.x版本而保留的参数，可以忽略。

【例3】将tup1元组转换成二进制对象文件。

importpickle

tup1=('IlovePython',{1,2,3},None)

#使用dumps()函数将tup1转成p1

withopen("a.txt",'wb')asf:#打开文件

pickle.dump(tup1,f)#用dump函数将Python对象转成二进制对象文件

运行完此程序后，会在该程序文件同级目录中，生成a.txt文件，但由于其内容为二进制数据，因此直接打开会看到乱码。

pickle.load()函数

此函数和dump()函数相对应，用于将二进制对象文件转换成Python对象。该函数的基本语法格式为：

load(file,*,fix_imports=True,encoding='ASCII',errors='strict')

其中，file参数表示要转换的二进制对象文件(必须以"rb"的打开方式操作文件)，其它参数只是为了兼容Python2.x版本而保留的参数，可以忽略。

【例4】将例3转换的a.txt二进制文件对象转换为Python对象。

importpickle

tup1=('IlovePython',{1,2,3},None)

#使用dumps()函数将tup1转成p1

withopen("a.txt",'wb')asf:#打开文件

pickle.dump(tup1,f)#用dump函数将Python对象转成二进制对象文件

withopen("a.txt",'rb')asf:#打开文件

t3=pickle.load(f)#将二进制文件对象转换成Python对象

print(t3)

运行结果为：

('IlovePython',{1,2,3},None)

总结

看似强大的pickle模块，其实也有它的短板，即pickle不支持并发地访问持久性对象，在复杂的系统环境下，尤其是读取海量数据时，使用pickle会使整个系统的I/O读取性能成为瓶颈。这种情况下，可以使用ZODB。

ZODB是一个健壮的、多用户的和面向对象的数据库系统，专门用于存储Python语言中的对象数据，它能够存储和管理任意复杂的Python对象，并支持事务操作和并发控制。并且，ZODB也是在Python的序列化操作基础之上实现的，因此要想有效地使用ZODB，必须先学好pickle。

以上内容为大家介绍了实现Python对象的持久化存储，希望对大家有所帮助，如果想要了解更多Python相关知识，请关注我们http://www.mobiletrain.org/

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