Python pickle模块实现Python对象持久化存储

前言：

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：

• dumps()：将 Python 中的对象序列化成二进制对象，并返回；
• loads()：读取给定的二进制对象数据，并将其转换为 Python 对象；
• dump()：将 Python 中的对象序列化成二进制对象，并写入文件；
• 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 Python 3.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 Python 2.x 版本而保留的参数，Python 3.x 中可以忽略。

【例 1】

import pickle
tup1 = ('I love Python', {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\x00I love Pythonq\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 Python 2.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。

import pickle
tup1 = ('I love Python', {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：

('I love Python', {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, *, fix mports=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 Python 2.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。

import pickle
tup1 = ('I love Python', {1,2,3}, None)
#使用 dumps() 函数将 tup1 转成 p1
with open ("a.txt", 'wb') as f: #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 Python 2.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。

import pickle
tup1 = ('I love Python', {1,2,3}, None)
#使用 dumps() 函数将 tup1 转成 p1
with open ("a.txt", 'wb') as f: #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
with open ("a.txt", 'rb') as f: #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：

('I love Python', {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。

到此这篇关于Python pickle模块实现Python对象持久化存储的文章就介绍到这了,更多相关Python 持久化存储内容请搜索编程网以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持编程网！