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引言
将对象的状态信息转换为可以存储或传输的形式的过程叫作序列化
类似地从序列化后的数据转换成相对应的对象叫作 反序列化
本文介绍 python 将对象序列化和反序化的两个模块
- picklejson
- pickle
pickle
# 序列化
in [19]: num = 66
in [20]: s = 'python'
in [21]: pi = 3.14
in [22]: li = [1, 2, 3]
in [27]: b_num = pickle.dumps(num)
in [28]: b_s = pickle.dumps(s)
in [29]: b_pi = pickle.dumps(pi)
in [30]: b_li = pickle.dumps(li)
in [31]: b_num
out[31]: b'\x80\x03kb.'
in [32]: b_s
out[32]: b'\x80\x03x\x06\x00\x00\x00pythonq\x00.'
in [33]: b_pi
out[33]: b'\x80\x03g@\t\x1e\xb8q\xeb\x85\x1f.'
in [34]: b_li
out[34]: b'\x80\x03]q\x00(k\x01k\x02k\x03e.'
in [35]: type(b_li)
out[35]: bytes
# 反序列化
in [47]: pickle.loads(b_num)
out[47]: 66
in [48]: pickle.loads(b_s)
out[48]: 'python'
in [49]: pickle.loads(b_pi)
out[49]: 3.14
in [50]: li = pickle.loads(b_li)
in [51]: li
out[51]: [1, 2, 3]
in [52]: type(li)
out[52]: list
自定义的对象也能序列化
class user:
def __init__(self, name, sex):
self.name = name
self.sex = sex
in [38]: user = user('hui', '男')
in [39]: b_user = pickle.dumps(user)
in [40]: b_user
out[40]: b'\x80\x03c__main__\nuser\nq\x00)\x81q\x01}q\x02(x\x04\x00\x00\x00nameq\x03x\x03\x00\x00\x00huiq\x04x\x03\x00\x00\x00sexq\x05x\x03\x00\x00\x00\xe7\x94\xb7q\x06ub.'
in [41]: type(b_user)
out[41]: bytes
in [42]: user = pickle.loads(b_user)
in [43]: type(user)
out[43]: __main__.user
in [44]: user.name
out[44]: 'hui'
in [45]: user.sex
out[45]: '男'
注意：pickle 序列化后数据都是字节(bytes)类型
pickle 也可以把对象序列化保存到文件，然后从文件反序化回对象。
import pickle
class user:
def __init__(self, name, sex):
self.name = name
self.sex = sex
user = user('ithui', '男')
f = open('user.txt', mode='wb')
pickle.dump(user, f)
f.close()
从文件反序化回对象
in [3]: f = open('user.txt', 'rb')
...: user = pickle.load(f)
...: f.close()
...:
in [4]: user
out[4]: <__main__.user at 0x16c58ebef08>
in [5]: user.name
out[5]: 'ithui'
in [6]: user.sex
out[6]: '男'
pickle 模块虽然可以将对象序列化，但它只适用于 python 语言，所以不方便数据交换。例如你将数据发给前端，js 则无法将数据转成自己想要的。
json
如果我们要在不同的编程语言之间传递对象，就必须把对象序列化为标准格式，比如 json，因为 json 表示出来就是一个字符串，可以被所有语言读取，也可以方便地存储到磁盘或者通过网络传输进行数据交换。
json 字符串表示的对象就是 js 的对象，json 和 python 内置的数据类型对应如下：
| json类型 | python类型 |
|---|---|
| {} | dict |
| [] | list |
| “string” | ‘str’ 或 u’unicode’ |
| 3.14 | int 或 float |
| true / false | true / false |
| null | none |
in [7]: import json
in [8]: info_dict = {
...: 'name': 'hui',
...: 'age': 22,
...: 'is_admin': true,
...: 'hobbies': ['下象棋', '写代码'],
...: 'other': none
...: }
in [9]: info_json = json.dumps(info_dict)
in [10]: info_json
out[10]: '{
"name": "hui",
"age": 22,
"is_admin": true,
"hobbies": ["\\u4e0b\\u8c61\\u68cb", "\\u5199\\u4ee3\\u7801"],
"other": null
}'
# 对应的反序列化
in [16]: info_d = json.loads(info_json)
in [17]: info_d
out[17]:
{'name': 'hui',
'age': 22,
'is_admin': true,
'hobbies': ['下象棋', '写代码'],
'other': none}
in [18]: type(info_d)
out[18]: dict
看看自定义的类对象能不能 json 序列化
in [21]: import json
in [22]: class user:
...:
...: def __init__(self, name, sex):
...: self.name = name
...: self.sex = sex
...:
in [23]: user = user('ithui', '男')
in [24]: json.dumps(user)
typeerror: object of type user is not json serializable
报错了，说 user 对象不能 json 序列化。有没有方法可以让自定义的对象可以转成 json，肯定是有的。
大致思路就是先把user对象转成可以被 json 序列化的对象，例如 dict 等，然后再把可序列化的对象给 json 模块。
in [28]: def user2dict(obj):
...: return {'name': obj.name, 'sex': obj.sex}
...:
...:
in [29]: user = user('ithui', '男')
in [30]: user_dict = user2dict(user)
in [31]: user_dict
out[31]: {'name': 'ithui', 'sex': '男'}
in [32]: user_json = json.dumps(user_dict)
in [33]: user_json
out[33]: '{"name": "ithui", "sex": "\\u7537"}'
也可以在序列化的时候指定一个转换器，可选参数 default 就是把任意一个对象变成一个可序列为json的对象，我们只需要为 user 专门写一个转换函数，再把函数传进去即可：
in [28]: def user2dict(obj):
...: return {'name': obj.name, 'sex': obj.sex}
...:
...:
in [34]: user_json = json.dumps(user, default=user2dict)
in [35]: user_json
out[35]: '{"name": "ithui", "sex": "\\u7537"}'
这样虽然可以把自定义的类对象转换成 json 但是要为不同的类专门定制不同的转换器，重复又麻烦，因此想到利用的每个类的 __dict__ 属性来序列化，它是一个 dict 对象，用来存储实例变量。也有少数例外，比如定义了 __slots__ 的 class
in [36]: user.__dict__
out[36]: {'name': 'ithui', 'sex': '男'}
in [41]: json.dumps(user.__dict__)
out[41]: '{"name": "ithui", "sex": "\\u7537"}'
注意：如果是对象中的属性又嵌套另一个不能直接 json 序列化的对象，使用 __dict__ 属性照样无法正常序列化。
尾语
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