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pickle和cPickle：Python對象的序列化（下）

LeviDing / 2847人閱讀

摘要：重構對象的問題當與你自己的類一起工作時，你必須保證類被腌漬出現在讀取的進程的命名空間中。因為使用值而不能被腌漬的類，可以定義和來返回狀態的一個子集，才能被腌漬。腌漬和反腌漬該圖來創建一個結點集合。

  
承接上文 pickle和cPickle：Python對象的序列化（上） 。
重構對象的問題

當與你自己的類一起工作時，你必須保證類被腌漬出現在讀取pickle的進程的命名空間中。只有該實例的數據而不是類定義被腌漬。類名被用于在反腌漬時，找到構造器（constructor）以創建新對象。以此——往一個文件寫入一個類的實例為例：

pythontry:
    import cPickle as pickle
except:
    import pickle
import sys

class SimpleObject(object):

    def __init__(self, name):
        self.name = name
        l = list(name)
        l.reverse()
        self.name_backwards = "".join(l)
        return

if __name__ == "__main__":
    data = []
    data.append(SimpleObject("pickle"))
    data.append(SimpleObject("cPickle"))
    data.append(SimpleObject("last"))

    try:
        filename = sys.argv[1]
    except IndexError:
        raise RuntimeError("Please specify a filename as an argument to %s" % sys.argv[0])

    out_s = open(filename, "wb")
    try:
        # 寫入流中
        for o in data:
            print "WRITING: %s (%s)" % (o.name, o.name_backwards)
            pickle.dump(o, out_s)
    finally:
        out_s.close()

在運行時，該腳本創建一個以在命令行指定的參數為名的文件：

python$ python pickle_dump_to_file_1.py test.dat

WRITING: pickle (elkcip)
WRITING: cPickle (elkciPc)
WRITING: last (tsal)

一個在讀取結果腌漬對象失敗的簡化嘗試：

pythontry:
    import cPickle as pickle
except:
    import pickle
import pprint
from StringIO import StringIO
import sys


try:
    filename = sys.argv[1]
except IndexError:
    raise RuntimeError("Please specify a filename as an argument to %s" % sys.argv[0])

in_s = open(filename, "rb")
try:
    # 讀取數據
    while True:
        try:
            o = pickle.load(in_s)
        except EOFError:
            break
        else:
            print "READ: %s (%s)" % (o.name, o.name_backwards)
finally:
    in_s.close()

該版本失敗的原因在于沒有 SimpleObject 類可用：

python$ python pickle_load_from_file_1.py test.dat

Traceback (most recent call last):
  File "pickle_load_from_file_1.py", line 52, in 
    o = pickle.load(in_s)
AttributeError: "module" object has no attribute "SimpleObject"

正確的版本從原腳本中導入 SimpleObject ，可成功運行。
添加：

pythonfrom pickle_dump_to_file_1 import SimpleObject

至導入列表的尾部，接著重新運行該腳本：

python$ python pickle_load_from_file_2.py test.dat

READ: pickle (elkcip)
READ: cPickle (elkciPc)
READ: last (tsal)

當腌漬有值的數據類型不能被腌漬時（套接字、文件句柄（file handles）、數據庫連接等之類的），有一些特別的考慮。因為使用值而不能被腌漬的類，可以定義 __getstate__() 和 __setstate__() 來返回狀態（state）的一個子集，才能被腌漬。新式類（New-style classes）也可以定義__getnewargs__()，該函數應當返回被傳遞至類內存分配器（the class memory allocator）（C.__new__()）的參數。使用這些新特性的更多細節，包含在標準庫文檔中。

環形引用（Circular References）

pickle協議（pickle protocol）自動處理對象間的環形引用，因此，即使是很復雜的對象，你也不用特別為此做什么。考慮下面這個圖：

上圖雖然包括幾個環形引用，但也能以正確的結構腌漬和重新讀?。╮eloaded）。

pythonimport pickle

class Node(object):
    """
    一個所有結點都可知它所連通的其它結點的簡單有向圖。
    """
    def __init__(self, name):
        self.name = name
        self.connections = []
        return

    def add_edge(self, node):
        "創建兩個結點之間的一條邊。"
        self.connections.append(node)
        return

    def __iter__(self):
        return iter(self.connections)

def preorder_traversal(root, seen=None, parent=None):
    """產生器（Generator ）函數通過一個先根遍歷（preorder traversal）生成（yield）邊。"""
    if seen is None:
        seen = set()
    yield (parent, root)
    if root in seen:
        return
    seen.add(root)
    for node in root:
        for (parent, subnode) in preorder_traversal(node, seen, root):
            yield (parent, subnode)
    return

def show_edges(root):
    "打印圖中的所有邊。"
    for parent, child in preorder_traversal(root):
        if not parent:
            continue
        print "%5s -> %2s (%s)" % (parent.name, child.name, id(child))

# 創建結點。
root = Node("root")
a = Node("a")
b = Node("b")
c = Node("c")

# 添加邊。
root.add_edge(a)
root.add_edge(b)
a.add_edge(b)
b.add_edge(a)
b.add_edge(c)
a.add_edge(a)

print "ORIGINAL GRAPH:"
show_edges(root)

# 腌漬和反腌漬該圖來創建
# 一個結點集合。
dumped = pickle.dumps(root)
reloaded = pickle.loads(dumped)

print
print "RELOADED GRAPH:"
show_edges(reloaded)

重新讀取的諸多節點（譯者注：對應圖中的圓圈）不再是同一個對象，但是節點間的關系保持住了，而且讀取的僅僅是帶有多個引用的對象的一個拷貝。上面所說的可以通過測試各節點在pickle處理前和之后的id()值來驗證。

python$ python pickle_cycle.py

ORIGINAL GRAPH:
 root ->  a (4299721744)
    a ->  b (4299721808)
    b ->  a (4299721744)
    b ->  c (4299721872)
    a ->  a (4299721744)
 root ->  b (4299721808)

RELOADED GRAPH:
 root ->  a (4299722000)
    a ->  b (4299722064)
    b ->  a (4299722000)
    b ->  c (4299722128)
    a ->  a (4299722000)
 root ->  b (4299722064)

  
原文 pickle and cPickle – Python object serialization - Python Module of the Week 的后半部分。

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