Python序列化和反序列化
通過將對象序列化可以將其存儲在變量或者文件中瘪弓，可以保存當(dāng)時對象的狀態(tài)邑狸，實現(xiàn)其生命周期的延長。并且需要時可以再次將這個對象讀取出來个从。Python中有幾個常用模塊可實現(xiàn)這一功能侣监。
pickle模塊
存儲在變量中
dumps(obj)返回存入的字節(jié)
dic = {'age': 23, 'job': 'student'}
byte_data = pickle.dumps(dic)
# out -> b'\x80\x03}q\x00(X\x03\x00\x00\...'
print(byte_data)
讀取數(shù)據(jù)
數(shù)據(jù)以字節(jié)保存在了byte_data變量中鸭轮，需要再次使用的時候使用loads函數(shù)就行了。
obj = pickle.loads(byte_data)
print(obj)
存儲在文件中
也可以存在文件中橄霉，使得對象持久化窃爷。使用的是dump和load函數(shù)，注意和上面的區(qū)別姓蜂，少了s按厘。由于pickle寫入的是二進制數(shù)據(jù)，所以打開方式需要以wb和rb的模式钱慢。
# 序列化
with open('abc.pkl', 'wb') as f:
dic = {'age': 23, 'job': 'student'}
pickle.dump(dic, f)
# 反序列化
with open('abc.pkl', 'rb') as f:
aa = pickle.load(f)
print(aa)
print(type(aa)) # <class 'dict'>
序列化用戶自定義對象
假如我寫了個類叫做Person
class Person:
def __init__(self, name, age, job):
self.name = name
self.age = age
self.job = job
def work(self):
print(self.name, 'is working...')
pickle當(dāng)然也能寫入逮京，不僅可以寫入類本身，也能寫入它的一個實例束莫。
# 將實例存儲在變量中造虏，當(dāng)然也能存在文件中
a_person = Person('abc', 22, 'waiter')
person_abc = pickle.dumps(a_person)
p = pickle.loads(person_abc)
p.work()
# 將類本身存儲在變量中，loads的時候返回類本身麦箍，而非它的一個實例
class_Person = pickle.dumps(Person)
Person = pickle.loads(class_Person)
p = Person('Bob', 23, 'Student')
p.work()
# 下面這個例子演示的就是將類存儲在文件中
# 序列化
with open('person.pkl', 'wb') as f:
pickle.dump(Person, f)
# 反序列化
with open('person.pkl', 'rb') as f:
Person = pickle.load(f)
aa = Person('gg', 23, '6')
aa.work()
json模塊
pickle可以很方便地序列化所有對象。不過json作為更為標(biāo)準(zhǔn)的格式陶珠，具有更好的可讀性（pickle是二進制數(shù)據(jù)）和跨平臺性挟裂。是個不錯的選擇。
json使用的四個函數(shù)名和pickle一致揍诽。
序列化為字符串
dic = {'age': 23, 'job': 'student'}
dic_str = json.dumps(dic)
print(type(dic_str), dic_str)
# out: <class 'str'> {"age": 23, "job": "student"}
dic_obj = json.loads(dic_str)
print(type(dic_obj), dic_obj)
# out: <class 'dict'> {'age': 23, 'job': 'student'}
可以看到诀蓉，dumps函數(shù)將對象轉(zhuǎn)換成了字符串栗竖。loads函數(shù)又將其恢復(fù)成字典。
存儲為json文件
也可以存儲在json文件中
dic = {'age': 23, 'job': 'student'}
with open('abc.json', 'w', encoding='utf-8') as f:
json.dump(dic, f)
with open('abc.json', encoding='utf-8') as f:
obj = json.load(f)
print(obj)
存儲自定義對象
還是上面的Person對象渠啤。如果直接序列化會報錯
aa = Person('Bob', 23, 'Student')
with open('abc.json', 'w', encoding='utf-8') as f:
json.dump(aa, f) # 報錯
Object of type 'Person' is not JSON serializable此時dump函數(shù)里傳一個參default就可以了狐肢，這個參數(shù)接受一個函數(shù)，這個函數(shù)可以將對象轉(zhuǎn)換為字典沥曹。
寫一個就是了
def person2dict(person):
return {'name': person.name,
'age': person.age,
'job': person.job}
這樣返回的就是一個字典了份名，對象實例有個方法可以簡化這一過程。直接調(diào)用實例的__dict__妓美。例如
print(aa.__dict) # {'name': 'Bob', 'age': 23, 'job': 'Student'}
很方便僵腺。
同時在讀取的時候load出來的是一個字典，再轉(zhuǎn)回對象就可壶栋，同樣需要一個object_hook參數(shù)辰如，該參數(shù)接收一個函數(shù)，用于將字典轉(zhuǎn)為對象贵试。
def dict2person(dic):
return Person(dic['name'], dic['age'], dic['job'])
于是完整的程序應(yīng)該寫成下面這樣
with open('abc.json', 'w', encoding='utf-8') as f:
json.dump(aa, f, default=person2dict)
with open('abc.json', encoding='utf-8') as f:
obj = json.load(f, object_hook=dict2person)
print(obj.name, obj.age, obj.job)
obj.work()
由于可以使用__dict__代替person2dict函數(shù)琉兜，再使用lambda函數(shù)簡化。
with open('abc.json', 'w', encoding='utf-8') as f:
json.dump(aa, f, default=lambda obj: obj.__dict__)
以上是存儲到文件毙玻，存儲到變量也是類似操作豌蟋。
不過就我現(xiàn)在所學(xué)，不知道如何像pickle一樣方便的將我們自定義的類本身使用json序列化淆珊，或許要用到其他擴展函數(shù)夺饲。以后用到了再說。
shelve模塊
還有一個模塊施符，不太常用往声，通常使用一個open就好。shelve以鍵值對的形式存儲數(shù)據(jù)戳吝。
with shelve.open('aa') as f:
f['person'] = {'age': 23, 'job': 'student'}
f['person']['age'] = 44 # 這里試圖改變原來的年齡23
f['numbers'] = [i for i in range(10)]
with shelve.open('aa') as f:
person = f['person']
print(person) # {'age': 23, 'job': 'student'}
nums = f['numbers']
print(nums) # [0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]
文件不要有后綴名浩销，在windows下會生成aa.bak, aa.dat, aa.dir三個文件（有點多）。其中bak和dir文件是可以查看的（貌似兩個文件內(nèi)容一樣）在下面這個例子中生成這樣的數(shù)據(jù)听哭。
'person', (0, 44)
'numbers', (512, 28)
允許寫回--writeback
有個細節(jié)慢洋，我們讀取鍵person時候，發(fā)現(xiàn)age還是23歲陆盘，f['person']['age'] = 44后并沒有變成44普筹。下面的寫法
with shelve.open('aa', writeback=True) as f:
dic = {'age': 23, 'job': 'student'}
f['person'] = dic
dic['age'] = 44
f['person'] = dic
相當(dāng)于賦值了兩次，這種方法是可以改變值的隘马。
默認情況下直接使用f['person']改變其中的值之后太防，不會更新已存儲的值，也就是沒有把更新寫回到文件酸员，即使是文件被close后蜒车。如果有此需要讳嘱，在open函數(shù)中添加一個參數(shù)writeback=True。再次運行下看看年齡就被改變了酿愧。
寫入自定義對象
依然使用上面的Person對象
with shelve.open('aa') as f:
f['class'] = Person
# 寫入類本身
with shelve.open('aa') as f:
Person = f['class']
a = Person('Bob', 23, 'Student')
a.work()
上面的例子說明shelve也可以序列化類本身沥潭。當(dāng)然序列化實例肯定可以。
with shelve.open('aa') as f:
a = Person('God', 100, 'watch')
f['class'] = a
with shelve.open('aa') as f:
god = f['class']
god.work()
注意嬉挡，由于我們使用with open打開钝鸽，故不用寫close語句，此模塊是有close函數(shù)的棘伴，如果不是with方法打開的一定要記得主動close寞埠。
by @sunhaiyu
2017.6.27
