Python--序列化與反序列化

序列化是將對象的狀態信息轉換為可以存儲或傳輸的形式的過程。在序列化期間，對象將其當前狀態（存在記憶體中）寫入到臨時或持久性存儲區（硬碟）。以後，可以通過從存儲區中讀取或反序列化對象的狀態，重新創建該對象。

實現對象的序列化和反序列化在python中有兩種方式：json 和 pickle。

其中json用於字元串 和 python數據類型間進行轉換，pickle用於python特有的類型 和 python的數據類型間進行轉換，pickle是python特有的。

1、JSON序列化：json.dumps()

 1 info = {
 2     "name":"tj",
 3     "age":22
 4 }
 5 import  json
 6 print(info)
 7 print(type(info))
 8 print(json.dumps(info))
 9 print(type(json.dumps(info)))
10 
11 f = open("test.txt","w")
12 # f.write(info)   # TypeError: write() argument must be str, not dict
13 f.write(json.dumps(info)) # 正常寫入文件 f.write(json.dumps(info)) 等價於 json.dump(info, f)
14 f.close()
15 
16 >>>
17 {'name': 'tj', 'age': 22}
18 <class 'dict'>
19 {"name": "tj", "age": 22}
20 <class 'str'>

2、JSON反序列化：json.loads()

1 f = open("test.txt","r")
2 # print(f.read()["age"])  #TypeError: string indices must be integers
3 data = json.loads(f.read())  # data = json.loads(f.read()) 等價於 data = json.load(f)
4 print(data["age"])
5 f.close()
6 
7 >>>
8 22

註意：對於以下這種情況json就不能處理了

 1 import  json
 2 def hello(name):
 3     print("hello,",name)
 4 info = {
 5     "name":"tj",
 6     "age":22,
 7     "func":hello
 8 }
 9 f = open("test2.txt","w")
10 f.write(json.dumps(info)) #TypeError: Object of type function is not JSON serializable
11 f.close()

所以：json用於字元串 和 python數據類型間進行轉換

3、pickle序列化：pickle.dumps()

 1 import  pickle
 2 def hello(name):
 3     print("hello,",name)
 4 info = {
 5     "name":"tj",
 6     "age":22,
 7     "func":hello
 8 }
 9 
10 print(pickle.dumps(info)) #可見pickle序列化的結果輸出為二進位，所以應使用wb的方式往文件中寫
11 f = open("test2.txt","wb")
12 f.write(pickle.dumps(info)) # 等價於 pickle.dump(info,f)
13 f.close()
14 
15 >>>
16 b'\x80\x04\x957\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00}\x94(\x8c\x04name\x94\x8c\x04alex\x94\x8c\x03age\x94K\x16\x8c\x04func\x94\x8c\x08__main__\x94\x8c\x05hello\x94\x93\x94u.'

對於函數hello，序列化的不是記憶體地址，而是整個數據對象，函數可以序列化。

4、pickle反序列化：pickle.loads()

f = open("test2.txt","rb")
data = pickle.loads(f.read()) # 等價於data = pickle.load(f)
print(data)
print(data["name"])
print(data["func"])

>>>
{'name': 'tj', 'age': 22, 'func': <function hello at 0x00000179EF69C040>}
tj
<function hello at 0x00000179EF69C040>

5、多次序列化與反序列化

1）json

import json
info = {
    "name":"tj",
    "age":22
}

f = open("test3.txt","w")
f.write(json.dumps(info))
info['age'] = 21
f.write(json.dumps(info))
f.close()
# 
>>>
序列化兩次後test3中的內容
test3.txt: {"name": "tj", "age": 22}{"name": "tj", "age": 21}

f = open("test3.txt","r")
# 報錯，py3以上，多次dumps的文件反序列化報錯，py2多次dumps的文件也能被反序列化，先序列化的先被反序列化
data = json.loads(f.read()) # json.decoder.JSONDecodeError
f.close()
print(data)

2）pickle

import  pickle

info = {
    "name":"tj",
    "age":22
}

f = open("test2.txt","wb")
f.write(pickle.dumps(info)) # 等價於 pickle.dump(info,f)
info["sex"] = "女"
f.write(pickle.dumps(info)) # 等價於 pickle.dump(info,f)
f.close()

>>>
序列化兩次後test2.txt中的內容
test2.txt： ��       }�(�name攲tj攲age擪u.��%       }�(�name攲tj攲age擪�sex攲濂硵u.

f = open("test2.txt","rb")
data = pickle.loads(f.read()) # 第一次反序列化正常
# data = pickle.loads(f.read()) # 第二次反序列化：EOFError: Ran out of input
print(data)
print(data["age"])
# print(data["sex"])  # KeyError: 'sex'

老王：是不是就不能多次序列化呢？那我修改後的數據還需要序列化寫入到文件怎麼辦？

你：當然能多次序列化，把序列化後數據寫到多個文件不就好了嘛。