Python数据序列化：json、pickle、shelve详解

本文主要介绍了Python中的数据序列化技术，包括json、pickle和shelve三个模块，用于将Python数据类型转换成可传输或持久化的格式。 在编程领域，数据序列化是一个关键概念，它允许我们将内存中的数据结构转化为可存储或可传输的形式，以便在网络间传递或保存到磁盘上。Python提供了多种方法来实现这一目标，特别是对于Python对象的序列化和反序列化。 1. JSON模块 JSON（JavaScript Object Notation）是一种轻量级的数据交换格式，它以文本为基础，易于人类阅读和编写，同时也易于机器解析和生成。Python的`json`模块提供了四个主要的API： - `dumps()`：将Python对象转换为JSON格式的字符串。 - `dump()`：与`dumps()`类似，但直接写入到一个文件对象中。 - `loads()`：将JSON格式的字符串解析为Python对象。 - `load()`：从文件对象中读取JSON数据并转换为Python对象。 2. Pickle模块 Pickle模块是Python特有的，用于将Python对象转化为Python特定的二进制格式，这个格式不是通用的，但能保留Python对象的复杂结构。同样，`pickle`模块提供了四个API： - `dumps()`：将Python对象序列化为二进制数据。 - `dump()`：与`dumps()`类似，但直接写入到一个文件对象中。 - `loads()`：将二进制数据反序列化为Python对象。 - `load()`：从文件对象中读取二进制数据并还原为Python对象。 需要注意的是，由于pickle格式是Python特定的，因此它不适用于跨语言数据交换。此外，pickle的序列化和反序列化可能受到Python版本的影响，不同版本的Python可能会产生不兼容的序列化结果。 3. Shelve模块 Shelve是Python中一个用于数据持久化的特殊模块，它提供了一个类似于字典的对象`shelf`，可以将Python数据类型存储到磁盘上。Shelve的便利之处在于它可以存储任意Python对象，而不仅仅是基本类型。`shelve.open()`函数用于打开或创建一个shelf文件。 序列化和反序列化是软件开发中的基础操作，它们在数据交换、持久化存储、跨进程通信等多个场景中发挥着重要作用。理解并熟练使用Python的这些工具，对于开发高效且可靠的程序至关重要。