Python存儲(chǔ)對(duì)象 (pickle包，cPickle包)

在之前對(duì)Python對(duì)象的介紹中 (面向?qū)ο蟮幕靖拍?，面向?qū)ο蟮倪M(jìn)一步拓展)，我提到過Python“一切皆對(duì)象”的哲學(xué)，在Python中，無(wú)論是變量還是函數(shù)，都是一個(gè)對(duì)象。當(dāng)Python運(yùn)行時(shí)，對(duì)象存儲(chǔ)在內(nèi)存中，隨時(shí)等待系統(tǒng)的調(diào)用。然而，內(nèi)存里的數(shù)據(jù)會(huì)隨著計(jì)算機(jī)關(guān)機(jī)和消失，如何將對(duì)象保存到文件，并儲(chǔ)存在硬盤上呢？

計(jì)算機(jī)的內(nèi)存中存儲(chǔ)的是二進(jìn)制的序列 (當(dāng)然，在Linux眼中，是文本流)。我們可以直接將某個(gè)對(duì)象所對(duì)應(yīng)位置的數(shù)據(jù)抓取下來(lái)，轉(zhuǎn)換成文本流 (這個(gè)過程叫做serialize)，然后將文本流存入到文件中。由于Python在創(chuàng)建對(duì)象時(shí)，要參考對(duì)象的類定義，所以當(dāng)我們從文本中讀取對(duì)象時(shí)，必須在手邊要有該對(duì)象的類定義，才能懂得如何去重建這一對(duì)象。從文件讀取時(shí)，對(duì)于Python的內(nèi)建(built-in)對(duì)象 (比如說(shuō)整數(shù)、詞典、表等等)，由于其類定義已經(jīng)載入內(nèi)存，所以不需要我們?cè)僭诔绦蛑卸x類。但對(duì)于用戶自行定義的對(duì)象，就必須要先定義類，然后才能從文件中載入對(duì)象 (比如面向?qū)ο蟮幕靖拍钪械膶?duì)象那個(gè)summer)。
pickle包
對(duì)于上述過程，最常用的工具是Python中的pickle包。
1) 將內(nèi)存中的對(duì)象轉(zhuǎn)換成為文本流：
import pickle

# define class
class Bird(object):
    have_feather = True
    way_of_reproduction  = 'egg'

summer       = Bird()                 # construct an object
picklestring = pickle.dumps(summer)   # serialize object
使用pickle.dumps()方法可以將對(duì)象summer轉(zhuǎn)換成了字符串 picklestring(也就是文本流)。隨后我們可以用普通文本的存儲(chǔ)方法來(lái)將該字符串儲(chǔ)存在文件(文本文件的輸入輸出)。
當(dāng)然，我們也可以使用pickle.dump()的方法，將上面兩部合二為一:
import pickle

# define class
class Bird(object):
    have_feather = True
    way_of_reproduction  = 'egg'

summer       = Bird()                        # construct an object
fn           = 'a.pkl'
with open(fn, 'w') as f:                     # open file with write-mode
    picklestring = pickle.dump(summer, f)   # serialize and save object
對(duì)象summer存儲(chǔ)在文件a.pkl
2) 重建對(duì)象
首先，我們要從文本中讀出文本，存儲(chǔ)到字符串 (文本文件的輸入輸出)。然后使用pickle.loads(str)的方法，將字符串轉(zhuǎn)換成為對(duì)象。要記得，此時(shí)我們的程序中必須已經(jīng)有了該對(duì)象的類定義。
此外，我們也可以使用pickle.load()的方法，將上面步驟合并:
import pickle

# define the class before unpickle
class Bird(object):
    have_feather = True
    way_of_reproduction  = 'egg'

fn     = 'a.pkl'
with open(fn, 'r') as f:
    summer = pickle.load(f)   # read file and build object
cPickle包
cPickle包的功能和用法與pickle包幾乎完全相同 (其存在差別的地方實(shí)際上很少用到)，不同在于cPickle是基于c語(yǔ)言編寫的，速度是pickle包的1000倍。對(duì)于上面的例子，如果想使用cPickle包，我們都可以將import語(yǔ)句改為:數(shù)據(jù)分析師培訓(xùn)
import cPickle as pickle
就不需要再做任何改動(dòng)了。
總結(jié)
對(duì)象 -> 文本 -> 文件
pickle.dump(), pickle.load(), cPickle