【从零学习python 】55.Python中的序列化和反序列化,JSON与pickle模块的应用

简介: 【从零学习python 】55.Python中的序列化和反序列化,JSON与pickle模块的应用

序列化和反序列化

通过文件操作,我们可以将字符串写入到一个本地文件。但是,如果是一个对象(例如列表、字典、元组等),就无法直接写入到一个文件里,需要对这个对象进行序列化,然后才能写入到文件里。

设计一套协议,按照某种规则,把内存中的数据转换为字节序列,保存到文件,这就是序列化,反之,从文件的字节序列恢复到内存中,就是反序列化。

Python中提供了JSONpickle两个模块用来实现数据的序列化和反序列化。

JSON模块

JSON(JavaScript Object Notation, JS对象简谱)是一种轻量级的数据交换格式,它基于 ECMAScript 的一个子集,采用完全独立于编程语言的文本格式来存储和表示数据。JSON的本质是字符串!

使用JSON实现序列化

JSON提供了dumpdumps方法,将一个对象进行序列化。

dumps方法的作用是把对象转换成为字符串,它本身不具备将数据写入到文件的功能。

import json
file = open('names.txt', 'w')
names = ['zhangsan', 'lisi', 'wangwu', 'jerry', 'henry', 'merry', 'chris']
# file.write(names)  出错,不能直接将列表写入到文件里
# 可以调用 json的dumps方法,传入一个对象参数
result = json.dumps(names)
# dumps 方法得到的结果是一个字符串
print(type(result))  # <class 'str'>
# 可以将字符串写入到文件里
file.write(result)
file.close()

dump方法可以在将对象转换成为字符串的同时,指定一个文件对象,把转换后的字符串写入到这个文件里。

import json
file = open('names.txt', 'w')
names = ['zhangsan', 'lisi', 'wangwu', 'jerry', 'henry', 'merry', 'chris']
# dump方法可以接收一个文件参数,在将对象转换成为字符串的同时写入到文件里
json.dump(names, file)
file.close()

注意:如果是一个空对象,调用dumps方法转换成为一个JSON对象,得到的结果是null(JS里的空对象)

json.dumps(None)  # null

使用JSON实现反序列化

使用loadsload方法,可以将一个JSON字符串反序列化成为一个Python对象。

loads方法需要一个字符串参数,用来将一个字符串加载成为Python对象。

import json
# 调用loads方法,传入一个字符串,可以将这个字符串加载成为Python对象
result = json.loads('["zhangsan", "lisi", "wangwu", "jerry", "henry", "merry", "chris"]')
print(type(result))  # <class 'list'>

load方法可以传入一个文件对象,用来将一个文件对象里的数据加载成为Python对象。

import json
# 以可读方式打开一个文件
file = open('names.txt', 'r')
# 调用load方法,将文件里的内容加载成为一个Python对象
result = json.load(file)
print(result)
file.close()

pickle模块

和json模块类似,pickle模块也有dumpdumps方法可以对数据进行序列化,同时也有loadloads方法进行反序列化。区别在于,json模块是将对象转换成为字符串,而pickle模块是将对象转换成为二进制。

pickle模块里方法的使用和json里方法的使用大致相同,需要注意的是,pickle是将对象转换成为二进制,所以,如果想要把内容写入到文件里,这个文件必须要以二进制的形式打开。

区别(了解)

思考: json和pickle两个模块都可以将对象进行序列化和反序列化,那它们有哪些区别,在使用场景上又该如何选择?

  • json模块:

将对象转换成为字符串,不管是在哪种操作系统,哪种编程语言里,字符串都是可识别的。

json就是用来在不同平台间传递数据的。

并不是所有的对象都可以直接转换成为一个字符串,下标列出了Python对象与json字符串的对应关系。

Python JSON
dict object
list, tuple array
str string
int, float number
True true
False false
None null

如果是一个自定义对象,默认无法装换成为json字符串,需要手动指定JSONEncoder。

如果是将一个json串重新转换成为对象,这个对象里的方法就无法使用了。

import json
class MyEncode(json.JSONEncoder):
    def default(self, o):
        # return {"name":o.name,"age":o.age}
        return o.__dict__
class Person(object):
    def __init__(self, name, age):
        self.name = name
        self.age = age
    def eat(self):
        print(self.name+'正在吃东西')
p1 = Person('zhangsan', 18)
# 自定义对象想要转换成为json字符串,需要给这个自定义对象指定JSONEncoder
result = json.dumps(p1, cls=MyEncode)
print(result)  # {"name": "zhangsan", "age": 18}
# 调用loads方法将对象加载成为一个对象以后,得到的结果是一个字典
p = json.loads(result)
print(type(p))
  • pickle模块:

pickle序列化是将对象按照一定的规则转换成为二进制保存,它不能跨平台传递数据。

pickle的序列化会将对象的所有数据都保存。

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