python 序列化

序列化(Serialization)将对象的状态信息转换为可以存储或传输的形式的过程。 序列化期间,对象将其当前状态写入到临时或持久性存储区。 以后,可以通过从存储区中读取或反序列化对象的状态,重新创建该对象。 序列化使其他代码可以查看或修改,那些不序列化便无法访问的对象实例数据。序列化之后,就可以把序列化后的内容写入磁盘,或者通过网络传输到别的机器上。

大多数情况就是指将对象从内存保存到硬盘

在python中使用pickle模块来实现序列化及反序列化

序列化:

pickle.dumps()方法把任意对象序列化成一个bytes,然后,就可以把这个bytes写入文件。

pickle.dump()直接把对象序列化后写入一个file-like Object。

>>> li = ["cael", 123]

>>> pickle.dump(li)

>>> pickle.dumps(li)

b'\x80\x03]q\x00(X\x04\x00\x00\x00caelq\x01K{e.'

 

>>> f= open('a.dat', 'wb')

>>> d = {'name': 'carl', 'age': 20}

>>> import pickle

>>> pickle.dump(d, f)

>>> f.close()

 

反序列化:就是将已经序列化的数据重新3变为对象

可以先把内容读到一个bytes,然后用pickle.loads()方法反序列化出对象

也可以直接用pickle.load()方法从一个file-like Object中直接反序列化出对象

>>> f = open('a.dat', 'rb')

>>> b = f.read()

>>> b

b'\x80\x03}q\x00(X\x04\x00\x00\x00nameq\x01X\x04\x00\x00\x00carlq\x02X\x03\x00\x00\x00ageq\x03K\x14u.'

>>> pickle.loads(b)

{'name': 'carl', 'age': 20}

>>> f.close()

 

>>> f = open('a.dat', 'rb')

>>> d = pickle.load(f)

>>> d

{'name': 'carl', 'age': 20}

>>> f.close()

 

内置对象与JSON的相互转化

所需模块: json

内置对象转化为json可以使用json.dumps()方法,该方法返回一个字符串,也可以使用json.dump()方法,直接将对象写入一个file-like Object

>>> import json

>>> d= {'name': 'bill', 'age': 12}

>>> js = json.dumps(d)

>>> js

'{"name": "bill", "age": 12}'

>>> f = open('a.dat', 'w')

>>> json.dump(d, f)

>>> f.close()

从file-like Object中读出json数据并转化成内置对象

>>> f = open('a.dat', 'r')

>>> js = f.read()

>>> d = json.loads(js)

>>> d

{'name': 'bill', 'age': 12}

>>> d2 = json.load(f)

Traceback (most recent call last):

File "<pyshell#50>", line 1, in <module>

d2 = json.load(f)

File "D:\python36\lib\json\__init__.py", line 299, in load

parse_constant=parse_constant, object_pairs_hook=object_pairs_hook, **kw)

File "D:\python36\lib\json\__init__.py", line 354, in loads

return _default_decoder.decode(s)

File "D:\python36\lib\json\decoder.py", line 339, in decode

obj, end = self.raw_decode(s, idx=_w(s, 0).end())

File "D:\python36\lib\json\decoder.py", line 357, in raw_decode

raise JSONDecodeError("Expecting value", s, err.value) from None

json.decoder.JSONDecodeError: Expecting value: line 1 column 1 (char 0)

>>> f.close()

>>> f = open('a.dat', 'r')

>>> d2 = json.load(f)

>>> d2

{'name': 'bill', 'age': 12}

在使用完loads()方法后再使用load()方法时出现了错误,原因在于 f 的文件指针在执行完loads()方法后已经指向了文件末尾。需要重新打开文件或者将文件指针移到文件开头才行。

 

将任意类转化为json

原理:先将实例的属性转化为dict,再调用json.load()/json.loads()将dict序列化

  1. import json  
  2.     
  3. class Stu(object):  
  4.     def __init__(self, name, age):  
  5.         self._name = name  
  6.         self._age = age  
  7.     
  8. s = Stu('alice', 11)  
  9. js = json.dumps(s, default = lambda obj : obj.__dict__)

 

>>> js

'{"_name": "alice", "_age": 11}'

这里第9行写的匿名函数的原理:

因为通常class的实例都有一个__dict__属性,它就是一个dict,用来存储实例变量。也有少数例外,比如定义了__slots__class。(廖雪峰)

所以其实可以自己写一个转换函数作为default参数,但是我们考虑到如果要为每种需要序列化的类写一个这种函数,显然没有这样写划算。

 

将json转化为类,这里就要针对不同的要转化的类写一个相应函数,其实也就是将json数据作为参数再创建一个实例

  1. import json  
  2.     
  3. class Stu(object):  
  4.     def __init__(self, name, age):  
  5.         self._name = name  
  6.         self._age = age  
  7.     
  8. s = Stu('alice', 11)  
  9. js = json.dumps(s, default = lambda obj : obj.__dict__)  
  10.     
  11. 如果要转化的类的初始化方法的参数是可变参数或关键字参数的话  
  12. 可以写出通用性更高的转换函数,因为可以直接将json组装成 tuple  dict  
  13. def json2Stu(js):  
  14.     return Stu(js["_name"], js["_age"] )  
  15.     
  16. s2 = json.loads(js, object_hook = json2Stu)  

>>> js

'{"_name": "alice", "_age": 11}'

>>> s2

<__main__.Stu object at 0x000001B737BF75F8>

>>> s2._name

'alice'

 

转载于:https://www.cnblogs.com/bearcarl/p/9419697.html

Python序列化对象的方法主要是通过 `pickle` 模块实现的。`pickle` 是 Python 的标准库之一,它允许将复杂的 Python 对象(如列表、字典、类实例等)转换为字节流,从而可以存储到文件中或通过网络传输。同样地,也可以使用 `pickle` 模块将这些字节流还原回原始的 Python 对象。 ### 基本用法 #### 序列化对象 (dumps 和 dump) - 使用 `pickle.dumps()` 函数可以将任何可序列化Python 对象转换成字节流。这个过程不会涉及到文件操作,而是直接在内存中完成。 ```python import pickle data = {'key': 'value'} serialized_data = pickle.dumps(data) ``` - 如果需要将对象序列化后写入文件,则可以使用 `pickle.dump()` 函数。这通常与 `with` 语句一起使用以确保文件正确关闭。 ```python with open('data.pickle', 'wb') as file: pickle.dump(data, file) ``` #### 反序列化对象 (loads 和 load) - 当从字节流恢复 Python 对象时,可以使用 `pickle.loads()` 函数。此函数接受一个字节流作为输入,并返回重建后的 Python 对象。 ```python deserialized_data = pickle.loads(serialized_data) ``` - 若要从文件中读取并反序列化数据,应使用 `pickle.load()` 函数。同样推荐使用 `with` 语句来处理文件。 ```python with open('data.pickle', 'rb') as file: loaded_data = pickle.load(file) ``` ### 类实例的序列化和反序列化 对于自定义类的实例,例如下面定义的学生类 `Student`,可以通过实现特定的方法来进行序列化和反序列化操作。 ```python import pickle class Student(object): def __init__(self, no, name, course, score): self.no = no self.name = name self.course = course self.score = score self.fileName = str(self.no) + "_pickle.txt" def save(self): with open(self.fileName, "wb") as fw: pickle.dump(self, fw) def read(self): with open(self.fileName, "rb") as fr: return pickle.load(fr) def __str__(self): return "no:{},name:{},course:{},score:{}".format(self.no, self.name, self.course, self.score) if __name__ == "__main__": no = input("no:") name = input("name:") course = input("course:") score = input("score:") s1 = Student(no, name, course, score) s1.save() print(s1.read()) ``` 以上代码展示了如何创建一个简单的 `Student` 类,并为其添加了保存自身状态到文件以及从文件中恢复自身状态的功能[^3]。 ### 注意事项 尽管 `pickle` 提供了强大的功能来处理 Python 对象的序列化和反序列化,但也存在一些限制和注意事项: - 不是所有的 Python 对象都能被 `pickle` 处理;例如,打开的文件句柄或者数据库连接这样的资源通常不能被正确地序列化。 - 在不同版本的 Python 或者不同的操作系统之间传输经过 `pickle` 序列化的数据可能会遇到兼容性问题。 - 因为 `pickle` 的设计目的是为了在 Python 程序内部使用,所以不建议将其用于跨语言的数据交换。在这种情况下,JSON 或者 XML 可能是更好的选择。 综上所述,`pickle` 是一种非常方便且有效的工具,适用于那些只需要在 Python 环境内部进行数据持久化或通信的应用场景。
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