什么是序列化,Python中json的load,loads,dump,dumps和pickle的load,loads,dump,dumps的区别

本文深入解析了序列化技术,包括JSON和pickle的使用方法,以及shelve模块的高级应用。详细介绍了如何将对象序列化为可存储或传输的格式,并演示了如何反序列化数据,恢复到原始状态。

我们把对象(变量)从内存中变成可存储或传输的过程称之为序列化

json就是一种序列化的传输手段(json序列化的是字典类型的数据类型

Python把一个字典序列化到一个文本文件中,使用json.dump或者dumps,如下:

import json
dic={'name':'ljj','age':18}
data=json.dumps(dic)
f=open('json_text','w')
f.write(data)
f.close()

或者如下:

import json
dic={'name':'ljj','age':18}

f=open('json_text2','w')
# data=json.dumps(dic)
# f.write(data)
json.dump(dic,f)
f.close()

dump与dumps的区别就是dumps需要自己将序列化的字典write到文件中,而dump内部已经帮我们做了这一步

从文本文件中读取,使用json.load或者loads,则如下:

import json
f = open('json_text','r')
data=f.read()
data=json.loads(data)
print(data['name'])

或者如下:

import json
f = open('json_text2','r')
# data=f.read()
data=json.load(f)
print(data['name'])

load与loads的区别就是loads需要自己将文件中的信息反序列化到内存中再read,而load内部已经帮我们做了这一步

 

pickle就是一种序列化的传输手段(pickle序列化的是函数和类

序列化到文件中

import pickle

def foo():
    print('ok')

data = pickle.dumps(foo)
f = open('PICKLE_text','wb')
f.write(data)
f.close()

反序列化到内存里

import pickle

def foo():
    print('ok')
f = open('PICKLE_text','rb')

data = f.read()
data=pickle.loads(data)

data()#需要上面添加foo()函数才不会报错,因为反序列化之后,foo的引用地址会找不到foo函数,需要重新加载

shelve模块

shelve模块比pickle模块简单,只有一个open函数,返回类似于字典的对象,可读可写:key必须是字符串

import shelve
f = shelve.open(r'SHELVE_text.txt')
f['info'] = {'name':'ljj','age':18}
f['shopping'] = {'name':'手机','price':1000}
data = f.get('shopping')
print(data)

 

<think>好的,我现在需要回答用户关于Pythonpickle模块与序列化/反序列化区别,特别是dumpload方法的问题。首先,我需要回顾pickle的基本概念功能。pickle模块用于将Python对象结构转换为字节流(序列化),以及从字节流恢复对象(反序列化)。用户可能将“pickle”与“dump/load”分开提问,但实际上dumploadpickle模块中的方法。需要明确这两者的关系,避免混淆。 接下来,我需要分解问题。用户提到“pickle vs dump and load”,可能误解了pickle模块其方法之间的关系。需要解释pickle模块提供了dumpload等函数,用于序列化序列化。因此,重点应放在区分pickle模块的整体功能与具体方法的使用场景,以及与其他序列化库(如json、marshmallow、pydantic)的对比。 然后,考虑用户可能的实际需求。他们可能想了解何时使用pickle,何时选择其他库。需要强调picklePython专用性、潜在的安全风险,以及性能方面的考虑。同时,结合用户提供的引用内容,他们提到了marshmallowpydantic支持动态字段重命名,这可能与数据验证序列化控制有关,而pickle在这方面的能力较弱。 需要结构化回答,确保符合用户要求的格式:分点解释,使用中文,正确使用LaTeX,生成相关问题。同时,引用用户提供的引用内容,例如在讨论数据一致性安全问题时引用[^2],在提到其他序列化库时引用[^1]。 此外,检查是否有其他需要注意的地方,比如安全风险中的反序列化漏洞,这点在引用中提到了“Insecure deserialization”,需要强调pickle的不安全因素,提醒用户避免处理不可信数据。 最后,生成的相关问题应覆盖pickle的安全性、替代方案、性能优化应用场景,确保问题有针对性,帮助用户进一步探索。</think>### Pythonpickle序列化/反序列化区别 #### 1. **基本概念** - **序列化(Serialization)**:将Python对象转换为字节流(或其他可传输格式),例如通过`pickle.dump()`或`json.dumps()`实现。 - **反序列化(Deserialization)**:将字节流恢复为原始对象,例如通过`pickle.load()`或`json.loads()`实现。 - **`pickle`模块**:是Python标准库中**专用于对象序列化的模块**,支持几乎所有Python数据类型[^1]。 #### 2. **`dump`与`load`的作用** - **`pickle.dump(obj, file)`**:将对象`obj`序列化后写入文件。 ```python import pickle data = {"name": "Alice", "age": 30} with open("data.pkl", "wb") as f: pickle.dump(data, f) # 序列化并保存到文件 ``` - **`pickle.load(file)`**:从文件中读取字节流并反序列化为对象。 ```python with open("data.pkl", "rb") as f: loaded_data = pickle.load(f) # 反序列化 ``` #### 3. **与其他序列化库的对比** | 特性 | `pickle` | `json` | `marshmallow` | `pydantic`[^1] | |---------------------|-------------------|-------------------|------------------------|------------------------| | **跨语言支持** | ❌ 仅Python | ✔️ 通用 | ✔️ 需Schema定义 | ✔️ 基于Python类型注解 | | **安全性** | ❌ 高风险 | ✔️ 安全 | ✔️ 可控 | ✔️ 可控 | | **数据类型支持** | ✔️ 所有Python对象 | ❌ 基础类型 | ✔️ 需Schema定义 | ✔️ 类型注解扩展 | | **性能** | ✔️ 快 | ❌ 慢 | ❌ 中等 | ✔️ 快 | #### 4. **关键注意事项** - **安全风险**:反序列化不可信的`pickle`数据可能导致代码注入攻击。 ```python # 反序列化恶意数据示例(禁止在生产环境使用!) malicious_data = b"..." # 构造的恶意字节流 pickle.loads(malicious_data) # 可能执行任意代码 ``` - **跨版本兼容性**:不同Python版本的`pickle`协议(如协议版本4)可能不兼容。 - **替代方案**:若需跨语言或安全要求高,可使用`json`(基础数据)或`marshmallow`/`pydantic`(复杂数据验证)。 #### 5. **性能优化** - **协议选择**:使用`pickle.dump(obj, protocol=pickle.HIGHEST_PROTOCOL)`提高速度。 - **持久化场景**:对大型对象(如机器学习模型)推荐`pickle`,而API数据交换建议用`json`或`msgpack`。 ---
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