Python IO编程 序列化

为什么使用序列化？

　　因为程序运行期间，所有的变量都在内存中。可以随时修改变量，但程序一接触，所占的内存就会被操作系统回收。如果没有把修改后的'Bill'存储到磁盘上，下次重新运行程序，变量又被初始化为'Bob'。

通过将对象序列化，可以将其存储在变量或内存中，可以保存当时的状态，实现生命周期的延长，并在需要时再次将对这个对象读取出来。

什么是序列化和反序列化？

　　序列化：把变量从内存中变成可存储或传输的过程称之为序列化。

　　序列化后，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。

　　反过来，把变量内容从序列化的对象重新读到内存里称之为反序列化，即unpickling。

 

序列化

python  提供了pickle 和 json 模块， 实现序列化和反序列化

pickle:

　   dumps:将对象序列化为bytes,然后写入文件

       loads：反序列化出对象

       dump: 直接将对象序列化写入文件

       load:   反序列化出对象

序列化 1、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 2、pickle.dump()直接把对象序列化后写入一个file-like Object
pickle.dumps()	pickle.dump()
import  pickle d = dict(name='Andy',age=18) byt = pickle.dumps(d) with open('test.txt','wb') as f:     f.write(byt)	import  pickle d = dict(name='Andy',age=18) with open('test.txt','wb') as f:     pickle.dump(d,f)
反序列化  把对象从磁盘读到内存时，可以先把内容读到一个bytes，然后用 1、pickle.loads()方法反序列化出对象 2、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
with open('test.txt','rb') as f:     byts = f.read()     print(pickle.loads(byts))     #{'name': 'Andy', 'age': 18}	with open('test.txt','rb') as f:     print(pickle.load(f))

Json

如果我们要在不同的编程语言之间传递对象，就必须把对象序列化为标准格式，比如XML，但更好的方法是序列化为JSON，因为JSON表示出来就是一个字符串，可以被所有语言读取，也可以方便地存储到磁盘或者通过网络传输。JSON不仅是标准格式，并且比XML更快，而且可以直接在Web页面中读取，非常方便。

JSON和Python内置的数据类型

JSON类型	Python类型
{}	dict
[]	list
“string”	str
true/false	True/False
null	None

Python内置的json模块提供了非常完善的Python对象到JSON格式的转换。

转换为Json 1、dumps() ：将对象序列化为JSON字符串； 返回一个str,内容是标准的Json 2、dump()： 将对象序列化为JSON字符串，然后写入文件	Json反序列化为Python对象 1、loads() ：把JSON的字符串反序列化 2、load()  ：从文件中读取字符串并反序列化
import json d = dict(name='Bob', age=20, score=88) print(json.dumps(d)) #'{"age": 20, "score": 88, "name": "Bob"}'	json_str = '{"age": 20, "score": 88, "name": "Bob"}' print(json.loads(json_str)) # {'age': 20, 'score': 88, 'name': 'Bob'}
由于JSON标准规定JSON编码是UTF-8，所以我们总是能正确地在Python的str与JSON的字符串之间转换。

JSON进阶：类对象的序列化和反序列化

import json
class Student(object):
    def __init__(self, name, age, score):
        self.name = name
        self.age = age
        self.score = score

s = Student('Bob', 20, 88)
print(json.dumps(s))

报错：TypeError: Object of type Student is not JSON serializable

错误的原因是Student对象不是一个可序列化为JSON的对象。

默认情况下，dumps()方法不知道如何将Student实例变为一个JSON的{}对象。

可选参数default就是把任意一个对象变成一个可序列为JSON的对象，我们只需要为Student专门写一个转换函数，再把函数传进去即可：

def student2dict(std):
    return {
        'name': std.name,
        'age': std.age,
        'score': std.score
    }

print(json.dumps(s, default=student2dict))
# {"name": "Bob", "age": 20, "score": 88}

不过，下次如果遇到一个Teacher类的实例，照样无法序列化为JSON。我们可以偷个懒，把任意class的实例变为dict：

print(json.dumps(s, default=lambda obj: obj.__dict__))

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__的class。

同样的道理，如果我们要把JSON反序列化为一个Student对象实例，loads()方法首先转换出一个dict对象，然后，我们传入的object_hook函数负责把dict转换为Student实例：

def dict2student(d):
    return Student(d['name'], d['age'], d['score'])

 

def dict2student(d):
    return Student(d['name'], d['age'], d['score'])

json_str = '{"age": 20, "score": 88, "name": "Bob"}'
print(json.loads(json_str, object_hook=dict2student))
# <__main__.Student object at 0x10cd3c190>