Python|Python 对象序列化与反序列化之pickle json详细解析 Python对象序列化与反序列化之

引言
pickle
json
尾语

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 = 66In [20]: s = 'python'In [21]: pi = 3.14In [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_numOut[31]: b'\x80\x03KB.'In [32]: b_sOut[32]: b'\x80\x03X\x06\x00\x00\x00pythonq\x00.'In [33]: b_piOut[33]: b'\x80\x03G@\t\x1e\xb8Q\xeb\x85\x1f.'In [34]: b_liOut[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]: 66In [48]: pickle.loads(b_s)Out[48]: 'python'In [49]: pickle.loads(b_pi)Out[49]: 3.14In [50]: li = pickle.loads(b_li)In [51]: liOut[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 = nameself.sex = sexIn [38]: user = User('hui', '男')In [39]: b_user = pickle.dumps(user)In [40]: b_userOut[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]: bytesIn [42]: user = pickle.loads(b_user)In [43]: type(user)Out[43]: __main__.UserIn [44]: user.nameOut[44]: 'hui'In [45]: user.sexOut[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 pickleclass User:def __init__(self, name, sex):self.name = nameself.sex = sexuser = 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]: userOut[4]: <__main__.User at 0x16c58ebef08>In [5]: user.nameOut[5]: 'ithui'In [6]: user.sexOut[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 jsonIn [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_jsonOut[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_dOut[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 jsonIn [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_dictOut[31]: {'name': 'ithui', 'sex': '男'}In [32]: user_json = json.dumps(user_dict)In [33]: user_jsonOut[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_jsonOut[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。

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