python数据持久化（python会话保持）

python中有很多数据类型，比如字典、列表、集合、元组等，特别是字典数据类型，可以映射为数据表，完全可以当作轻量数据库使用。

python对象是存储于内存中的，程序退出时就会消失，如果拿字典当数据库使用就要解决持久化问题，使数据不能丢失。下面让我们一块学习下 4 种常用持久化方法。

一、自己实现序列化与反序列化

比如有这样一个字典，用来描述一个学生的成绩，格式是固定的：

student = {
    "name": "zhan shan",
    "gender": "male",
    "age": "12",
    "score": "99"
}

我们可以这样约定持久化规则：每个 key: value 是一行，key 与 value 与 # 隔开

基于这个约定我们就可以这样写代码了：

student = {
    "name": "zhan shan",
    "gender": "male",
    "age": "12",
    "score": "99"
}

with open("student.txt", "w") as file:
    file.write("\n".join( key + "#" + val for key, val in student.items()))

这样就把 student 的内容持久化到 student.txt 文件了，查看文件内容如下：

name#zhan shan
gender#male
age#12
score#99

同样反序列化可以这样写：

with open("student.txt", "r") as file:
    student = dict(line.strip().split("#") for line in file.readlines() if line.strip())
    print(student)

这样就把 student.txt 文件中的内容解析后赋值到 student 变量了。

二、使用 json 标准库

如果用 json 标准库就不需要我们自己实现序列与反序列协议了，json 已经自带了，如下序列代码：

import json

student = {
    "name": "zhan shan",
    "gender": "male",
    "age": "12",
    "score": "99"
}

with open("student.txt", "w") as file:
    json.dump(student, file)

查看 student.txt 文件内容如下：

{"name": "zhan shan", "gender": "male", "age": "12", "score": "99"}

同样反序列化可以这样写：

import json

with open("student.txt", "r") as file:
    student = json.load(file)
    print(student)

三、使用 pickle 标准库

pickle 标准库是 python 中序列化官方方法，相比 json 可以序列化更多类型的数据，json 序列化后的内容非常易读，但 pickle 序列化的内容是 python 特有格式，几乎不可读。

用 pickle 实现序列化如下：

import pickle 

student = {
    "name": "zhan shan",
    "gender": "male",
    "age": "12",
    "score": "99"
}

with open("student.data", "wb") as file:
    pickle.dump(student, file)

因为 pickle 序列化后的内容不是文本，所以这里要以二进制方式打开文件，否则写文件时会报错。

同样反序列化如下：

import pickle 

with open("student.data", "rb") as file:
    student = pickle.load(file)
    print(student)

四、使用 shelve 标准库

以上3个方法都存在一个问题，如果要更新数据需要一次性全部读出，更新后再一次性全部写入，因此当数据量大时更新性能会比较低。

针对这种情况我们可以用 shelve 标准库解决这个问题，下面我们看下怎么用 shelve 序列、反序列、更新数据。

1、shelve 序列数据：

import shelve 

students = {
    "zhanshan": {
        "name": "zhan shan",
        "gender": "male",
        "age": "12",
        "score": "99"
    },
    "lisi": {
        "name": "li si",
        "gender": "male",
        "age": "10",
        "score": "99"
    }
}

students_shelve = shelve.open("students")
for name, student in students.items():
    students_shelve[name] = student
students_shelve.close()

以上代码执行完后，students 文件里就包含序列化后的内容了。

2、shelve 反序列化数据：

import shelve 

students_shelve = shelve.open("students")
students = dict(students_shelve) 
print(students)
students_shelve.close()

以上代码执行完后 students 就是反序列化后的数据了。

3、shelve 更新数据

import shelve 

students_shelve = shelve.open("students")
student = students_shelve['lisi']
student['score'] = "100"
# 一定要重新赋值下，否则底层文件不会更新
students_shelve['lisi'] = student
students_shelve.close()

以上代码执行完后，我们再用2中的程序查看就会发现 lisi 的 score 已经更新为 100 了，这里要注意的是一定要重新赋值更新后的内容，否则底层文件不会更新。

上面4种方法你都掌握了吗？如果有问题欢迎评论交流！