标签:write toolbar 数据类型转换 das for 类型 class 现在 文件操作
二、序列化模块
什么叫序列化—--将原本的字典、列表等内容转换成一个字符串的过程就叫做序列化。
为什么要有序列化模块?
比如,我们在python代码中计算的一个数据需要给另外一段程序使用,那我们怎么给?现在我们能想到的方法就是存在文件里,然后另一个python程序再从文件里读出来。但是我们都知道,对于文件来说是没有字典这个概念的,所以我们只能将字典转换成字符串放到文件中。你一定会问,将字典转换成一个字符串很简单,就是str(dic)就可以办到了,为什么我们还要学习序列化模块呢?没错,序列化的过程就是从dic 变成str(dic)的过程。现在你可以通过str(dic),将一个名为dic的字典转换成一个字符串,但是你要怎么把一个字符串转换成字典呢?聪明的你肯定想到了eval(),如果我们将一个字符串类型的字典str_dic传给eval,就会得到一个返回的字典类型了。eval()函数十分强大,但是eval是做什么的?官方demo解释为:将字符串str当成有效的表达式来求值并返回计算结果。BUT!强大的函数有代价。安全性是其最大的缺点。想象一下,如果我们从文件中读出的不是一个数据结构,而是一句"删除文件"类似的破坏性语句,那么后果实在不堪设想。而使用eval就要担这个风险。所以,我们并不推荐用eval方法来进行反序列化操作(将str转换成python中的数据结构)。
为什么要把其他数据类型转换成字符串?(使用序列化的场景)
1)能够在网络上传输的只能是bytes,
2)能够存储在文件里的只有bytes和str
序列化的目的:
1)以某种存储形式使自定义对象持久化;
2)将对象从一个地方传递到另一个地方;
3)使程序更具维护性;
1、json模块
json模块提供了四个功能:序列化(dumps和dump)、反序列化(loads和load)。如下示例:
import json dic = {‘key‘ : ‘value‘,‘key2‘ : ‘value2‘} ret = json.dumps(dic) # 序列化 print(dic,type(dic)) # {‘key‘: ‘value‘, ‘key2‘: ‘value2‘} <class ‘dict‘> print(ret,type(ret)) # {"key": "value", "key2": "value2"} <class ‘str‘> res = json.loads(ret) # 反序列化 print(res,type(res)) # {‘key‘: ‘value‘, ‘key2‘: ‘value2‘} <class ‘dict‘>
# json能够序列化的数据有什么特点,请看下面几个示例,并分析结果: # 问题1:字典的key是整型,经过序列化和反序列化变成字符串类型 # 问题2:字典的value是元组,经过序列化和反序列化变成了列表类型 dic = {1 : [1,2,3], 2 : (4,5,‘aa‘)} ret = json.dumps(dic) # 序列化 print(dic,type(dic)) # {1: [1, 2, 3], 2: (4, 5, ‘aa‘)} <class ‘dict‘> print(ret,type(ret)) # {"1": [1, 2, 3], "2": [4, 5, "aa"]} <class ‘str‘> res = json.loads(ret) # 反序列化 print(res,type(res)) # {‘1‘: [1, 2, 3], ‘2‘: [4, 5, ‘aa‘]} <class ‘dict‘> # 问题3:set集合类型不能被json序列化 # 问题4:字典的键必须是字符串才能被json序列化 s = {1,2,‘aaa‘} json.dumps(s) # 报错:TypeError: Object of type ‘set‘ is not JSON serializable json.dumps({(1,2,3):123}) # 报错:TypeError: keys must be a string
总结:json在所有的语言之间都通用:即json序列化的数据,在python上序列化了,那在java中也可以反序列化,所以json能够处理的数据类型是非常有限的,只有字符串,列表,字典,数字这几种类型,而且字典中的key只能是字符串。
# 向文件中记录字典 import json dic = {‘key‘ : ‘value‘,‘key2‘ : ‘value2‘} ret = json.dumps(dic) # 序列化(将序列化结果写入内存,下面从内存中读取写入文件) with open(‘json_file‘,‘a‘) as f: f.write(ret) # 向文件json_file中写入字典{"key": "value", "key2": "value2"} # 从文件中读取字典 with open(‘json_file‘,‘r‘) as f: str_dic = f.read() # 文件中读取后写入内存 dic = json.loads(str_dic) # 将内存中的字符串反序列化 print(dic) # 将反序列化的结果打印{‘key‘: ‘value‘, ‘key2‘: ‘value2‘}
# dump和load是直接操作文件的,如下示例: dic = {‘key1‘ : ‘value1‘,‘key2‘ : ‘value2‘} with open(‘json_file‘,‘a‘) as f: json.dump(dic,f) # 向文件json_file中写入:{"key1": "value1", "key2": "value2"} with open(‘json_file‘,‘r‘) as f: dic = json.load(f) print(dic) # {‘key1‘: ‘value1‘, ‘key2‘: ‘value2‘}
总结:如果你是处理和文件相关的(往文件里边写或者从文件里边读),那么可以用dump和load;如果是处理网络上传输的数据时,此时数据都是在内存里,这是就要用dumps和loads。
# 问题5 不支持连续的存 取 dic = {‘key1‘ : ‘value1‘,‘key2‘ : ‘value2‘} with open(‘json_file‘,‘a‘) as f: json.dump(dic,f) json.dump(dic,f) json.dump(dic,f) with open(‘json_file‘,‘r‘) as f: dic = json.load(f) print(dic.keys())
总结:上面程序中虽然成功通过dump多次向文件中存入3个字典,但是load会报错# 也就是说load只能读取存一个字典的文件,嵌套字典也可以,但最外层只能是一个。
那么现在有个需求:就是想要把一个一个的字典放到文件中,再一个一个的取出来,该怎么实现?如下示例:
dic = {‘key1‘ : ‘value1‘,‘key2‘ : ‘value2‘} with open(‘json_file‘,‘a‘) as f: str_dic = json.dumps(dic) f.write(str_dic+‘\n‘) str_dic = json.dumps(dic) f.write(str_dic + ‘\n‘) str_dic = json.dumps(dic) f.write(str_dic + ‘\n‘) with open(‘json_file‘,‘r‘) as f: for line in f: dic = json.loads(line.strip()) print(dic) # 结果为: # {‘key1‘: ‘value1‘, ‘key2‘: ‘value2‘} # {‘key1‘: ‘value1‘, ‘key2‘: ‘value2‘} # {‘key1‘: ‘value1‘, ‘key2‘: ‘value2‘}
综上:json的dumps、loads-----在内存中做数据转换:
dumps 序列化 数据类型 转成 字符串;
loads 反序列化 字符串 转成 数据类型;
json的dump、load----直接将数据类型写入文件,直接从文件中读出数据类型:
dump 序列化 数据类型 写入 文件 反序列化;
load 反序列化 文件中 读出 数据类型;
json是所有语言都通用的一种序列化格式,只支持列表、字典、字符串、数字,且字典的key必须是字符串。
# ensure_ascii 关键字参数 dic = {‘key‘:‘你好‘} print(json.dumps(dic)) # {"key": "\u4f60\u597d"} print(json.dumps(dic,ensure_ascii=False)) # "key": "你好"}
# json 的格式化输出 data = {‘username‘:[‘李华‘,‘二愣子‘],‘sex‘:‘male‘,‘age‘:16} json_dic2 = json.dumps(data,sort_keys=True,indent=4,separators=(‘,‘,‘:‘),ensure_ascii=False) print(json_dic2) # 结果为: # { # "age":16, # "sex":"male", # "username":[ # "李华", # "二愣子" # ] # }
# ensure_ascii 关键字参数 dic = {‘key‘:‘你好‘} print(json.dumps(dic)) # {"key": "\u4f60\u597d"} print(json.dumps(dic,ensure_ascii=False)) # "key": "你好"}
# json 的格式化输出 data = {‘username‘:[‘李华‘,‘二愣子‘],‘sex‘:‘male‘,‘age‘:16} json_dic2 = json.dumps(data,sort_keys=True,indent=4,separators=(‘,‘,‘:‘),ensure_ascii=False) print(json_dic2) # 结果为: # { # "age":16, # "sex":"male", # "username":[ # "李华", # "二愣子" # ] # }
2、pickle模块
pickle模块提供了四个功能:序列化,存(dumps、dump)、反序列化,读(loads、load),此外,pickle模块不仅可以序列化字典,列表...它可以把python中任意的数据类型序列化。
import pickle dic = {(1,2,3):{‘a‘,‘b‘},1:‘abc‘} ret = pickle.dumps(dic) # dumps序列化的结果只能是字节 print(ret) # 结果为:b‘\x80\x03}q\x00(K\x01K\x02K\x03\x87q\x01cbuiltins\nset\nq\x02]q\x03(X\x01\x00
\x00\x00aq\x04X\x01\x00\x00\x00bq\x05e\x85q\x06Rq\x07K\x01X\x03\x00\x00\x00abcq\x08u.‘ print(pickle.loads(ret)) # {(1, 2, 3): {‘b‘, ‘a‘}, 1: ‘abc‘} # pickle模块的dump、load 的和文件操作 with open(‘pickle_file‘,‘wb‘) as f: pickle.dump(dic,f) with open(‘pickle_file‘,‘rb‘) as f: ret = pickle.load(f) print(ret,type(ret)) # pickle可以多次dump和load dic = {(1,2,3):{‘a‘,‘b‘},1:‘abc‘} dic1 = {(1,2,3):{‘a‘,‘b‘},2:‘abc‘} dic2 = {(1,2,3):{‘a‘,‘b‘},3:‘abc‘} dic3 = {(1,2,3):{‘a‘,‘b‘},4:‘abc‘} with open(‘pickle_file‘,‘wb‘) as f: pickle.dump(dic, f) pickle.dump(dic1, f) pickle.dump(dic2, f) pickle.dump(dic3, f) with open(‘pickle_file‘,‘rb‘) as f: ret = pickle.load(f) print(ret,type(ret)) ret = pickle.load(f) print(ret,type(ret)) ret = pickle.load(f) print(ret, type(ret)) ret = pickle.load(f) print(ret, type(ret)) # ret = pickle.load(f) # EOFError: Ran out of input # print(ret, type(ret)) # dump了4个字典,第5次load会报错 # 结果为: # {(1, 2, 3): {‘b‘, ‘a‘}, 1: ‘abc‘} <class ‘dict‘> # {(1, 2, 3): {‘b‘, ‘a‘}, 2: ‘abc‘} <class ‘dict‘> # {(1, 2, 3): {‘b‘, ‘a‘}, 3: ‘abc‘} <class ‘dict‘> # {(1, 2, 3): {‘b‘, ‘a‘}, 4: ‘abc‘} <class ‘dict‘> # 改进 with open(‘pickle_file‘,‘rb‘) as f: while True: try: ret = pickle.load(f) print(ret,type(ret)) except EOFError: break
总结:1)pickle模块序列化支持在python中几乎所有数据类型;
2)pickle模块的dumps/dump序列化的结果只能是字节;
3)只能在python中使用;
4)在和文件操作的时候,需要用rb wb的模式打开文件;
5)可以多次dump和多次load;
标签:write toolbar 数据类型转换 das for 类型 class 现在 文件操作
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