python類庫32[序列化和還原序列化之pickle]

 

一 pickle

pickle模組用來實現python對象的序列化和還原序列化。通常地pickle將python對象序列化為二進位流或檔案。

 

python對象與檔案之間的序列化和還原序列化：pickle.dump()pickle.load()如果要實現python對象和字串間的序列化和還原序列化，則使用：pickle.dumps()pickle.loads()

 

可以被序列化的類型有：* None,True 和 False;* 整數，浮點數，複數;* 字串，位元組流，位元組數組;* 包含可pickle對象的tuples，lists，sets和dictionaries；* 定義在module頂層的函數：* 定義在module頂層的內建函數；* 定義在module頂層的類；* 擁有__dict__()或__setstate__()的自訂類型；

 

注意：對於函數或類的序列化是以名字來識別的，所以需要import相應的module。

 

二 pickle的運行過程

在大部分情況下，要是的對象picklable，我們不需要額外的代碼。預設地pickle將智能地檢查類和執行個體的屬性，當一個類執行個體還原序列化的時候，它的__init__()方法通常不被調用。而是首先建立一個未初始化的執行個體，然後再回複儲存的屬性。

 

但是可以通過實現下列的方法來修改預設的行為：object.__getstate__() :預設地序列化對象的__dict__,但是如果你實現了__getstate__(),則__getstate__()函數返回的值將被序列化。object.__setstate__(state) :如果類型實現了此方法，則在還原序列化的時候，此方法用來恢複對象的屬性。object.__getnewargs__() ： 如果執行個體構造的時候（__new__()）需要參數，則需要實現此函數。注意：如果__getstate__()返回False，則在還原序列化的時候__setstate__()則不被調用。

 

有的時候為了效率，或上面的3個函數不能滿足需求時，需要實現__reduce__()函數。

 

三 執行個體import pickle

# An arbitrary collection of objects supported by pickle.
data = {
    'a': [1, 2.0, 3, 4+6j],
    'b': ("character string", b"byte string"),
    'c': set([None, True, False])
}

with open('data.pickle', 'wb') as f:
    # Pickle the 'data' dictionary using the highest protocol available.
    pickle.dump(data, f, pickle.HIGHEST_PROTOCOL)

    
with open('data.pickle', 'rb') as f:
    # The protocol version used is detected automatically, so we do not
    # have to specify it.
    data = pickle.load(f)
    print(str(data))
     

四 修改picklable類型的預設行為     

class TextReader:
    """Print and number lines in a text file."""

    def __init__(self, filename):
        self.filename = filename
        self.file = open(filename)
        self.lineno = 0

    def readline(self):
        self.lineno += 1
        line = self.file.readline()
        if not line:
            return None
        if line.endswith('\n'):
            line = line[:-1]
        return "%i: %s" % (self.lineno, line)

    def __getstate__(self):
        # Copy the object's state from self.__dict__ which contains
        # all our instance attributes. Always use the dict.copy()
        # method to avoid modifying the original state.
        state = self.__dict__.copy()
        # Remove the unpicklable entries.
        del state['file']
        return state

    def __setstate__(self, state):
        # Restore instance attributes (i.e., filename and lineno).
        self.__dict__.update(state)
        # Restore the previously opened file's state. To do so, we need to
        # reopen it and read from it until the line count is restored.
        file = open(self.filename)
        for _ in range(self.lineno):
            file.readline()
        # Finally, save the file.
        self.file = file
        
reader = TextReader("hello.txt")
print(reader.readline())
print(reader.readline())
s = pickle.dumps(reader)
#print(s)
new_reader = pickle.loads(s)
print(new_reader.readline())

# the output is 
# 1: hello
# 2: how are you
# 3: goodbye
    

完！