Python 持久化 - 文件

文件

• 长久保存信息的一种数据信息集合
• 常用操作

• 打开关闭（文件一旦打开，需要关闭操作）
• 读写内容
• 查找

open 函数

• open 函数负责打开文件，带有很多参数
• 第一个参数：必须有，文件的路径和名称
• mode：表明文件用什么方式打开

• r：以只读方式打开
• w：写方式打开，会覆盖以前的内容
• x：创建方式打开，如文件已经存在，报错
• a：append 方式，以追加的方式对文件内容进行写入
• b：binary 方式，二进制方式写入
• t：文本方式打开
• +；可读写

# 打开文件，用写的方式
# r 表示后面字符串内容不需要转义
# f 称之为文件句柄
f = open(r"test01.txt", 'w')
# 文件打开后必须关闭
f.close()

# 此案例说明，以写方式打开文件，默认是如果没有文件，则创建

with 语句

• with 语句使用的技术是一种称为上下文管理协议的技术（ContextManagementProtocol）
• 自动判断文件的作用域，自动关闭不再使用的打开的文件句柄

# with 语句案例

with open(r"test01.txt", 'r') as f:
pass
# 下面语句块开始对文件f进行操作
# 在本模块中不需要再使用close关闭文件f# with 案例

with open(r"test01.txt", 'r') as f:
# 按行读取内容
strline = f.readline()
# 此结构保证能够完整读取文件直到结束
while strline:
print(strline)
strline = f.readline()假若他日相逢，

我将何以贺你？

以眼泪，

以沉默。# list 能用打开的文件作为参数，把文件内每一行内容作为一个元素

with open(r"test01.txt", 'r') as f:
# 以打开的文件f作为参数，创建列表
l = list(f)
for line in l:
print(line)假若他日相逢，

我将何以贺你？

以眼泪，

以沉默。# read 是按字符读取文件内容
# 允许输入参数决定读取几个字符，如果没有指定，从当前位置读取到结尾
# 否则，从当前位置读取指定个数字符

with open(r"test01.txt", 'r') as f:
strChar = f.read(1)
print(len(strChar))
print(strChar)1
假

seek (offset, from)

• 移动文件的读取位置，也叫读取指针
• from 的取值范围：

• 0：从文件头开始偏移
• 1：从文件当前位置开始偏移
• 2：从文件末尾开始偏移

• 移动的单位是字节（byte）
• 一个汉字由若干个字节构成
• 返回文件只针对当前位置

# seek 案例
# 打开文件后，从第5个字节处开始读取

# 打开读写指针在0处，即文件的开头
with open(r"test01.txt", 'r') as f:
# seek 移动单位是字节
f.seek(4, 0)
strChar = f.read()
print(strChar)他日相逢，
我将何以贺你？
以眼泪，
以沉默。# 关于读取文件的练习
# 打开文件，三个字符一组读出内容，然后显示在屏幕上
# 每读一次，休息一秒钟

# 让程序暂停，可以使用time下的sleep函数

import time

with open(r"test01.txt", 'r') as f:
# read 参数的单位是字符，可以理解成一个汉字就是一个字符
strChar = f.read(3)
while strChar:
print(strChar)
# sleep 参数单位是秒
time.sleep(1)
strChar = f.read(3)假若他
日相逢
，
我
将何以
贺你？

以眼
泪，

以沉默
。# tell 函数：用来显示文件读取指针的当前位置

with open(r"test01.txt", 'r') as f:
strChar = f.read(3)
pos = f.tell()

while strChar:
print(pos)
print(strChar)

strChar = f.read(3)
pos = f.tell()

# 一下结果说明：
# tell 的返回数字的单位是 byte
# read 是以字节为单位6
假若他
12
日相逢
18
，
我
24
将何以
30
贺你？
36

以眼
42
泪，

48
以沉默
50
。

文件的写操作 - write

• write(str)：把字符串写入文件
• writeline(str)：把字符串按行写入文件
• 区别：

• write 函数参数只能是字符串
• writeline 函数参数可以是字符串，也可以是字符串序列

# write 案例
# 1. 向文件追加一行诗

# a 代表追加方式打开
with open(r"test01.txt", 'a') as f:
# 注意字符串内含有换行符
f.write("生活不止眼前的苟且，\n 还有远方的苟且")# 可以直接写入行，用writelines
# writelines 表示写入很多行，参数可以是list形式
with open(r"test01.txt", 'a') as f:
# 注意字符串内含有换行符
f.writelines("生活不止眼前的苟且")
f.writelines("还有远方的枸杞")help(f.writelines)Help on built-in function writelines:

writelines(lines, /) method of _io.TextIOWrapper instancel = ["I", "love", "you"]
with open(r"test01.txt", 'w') as f:
# 注意字符串内含有换行符
f.writelines(l)

持久化 - pickle

• 序列化（持久化，落地）：把程序运行中的信息保存在磁盘上
• 反序列化：序列化的逆过程
• pickle：python 提供的序列化模块
• pickle.dump：序列化
• pickle.load：反序列化

# 序列化案例
import pickle

age = 19

with open(r"test01.txt", 'wb') as f:
pickle.dump(age, f)# 反序列化案例

import pickle

with open(r"test01.txt", 'rb') as f:
age = pickle.load(f)
print(age)19# 序列化案例
import pickle

a = [19, 'ruochen', 'i love you', [175, 51]]

with open(r"test01.txt", 'wb') as f:
pickle.dump(a, f)with open(r"test01.txt", 'rb') as f:
a = pickle.load(f)
print(a)[19, 'ruochen', 'i love you', [175, 51]]

持久化 - shelve

• 持久化工具
• 类似字典，用kv对保存数据，存取方式跟字典也类似
• open，close

# 使用shelve创建文件并使用
import shelve

# 打开文件
# shv相当于一个字典
shv = shelve.open(r"shv.db")

shv['one'] = 1
shv['two'] = 2
shv['three'] = 3

shv.close()

# 通过以上案例发现，shelve 自动创建的不仅仅是一个shv.db 文件，还包括其他格式文件# shelve 读取案例

shv = shelve.open(r'shv.db')

try:
print(shv['one'])
print(shv['threee'])
except Exception as e:
print("1")
finally:
shv.close()1
1

shelve 特性

• 不支持多个应用并行写入

• 为了解决这个问题，open 的时候可以使用 flag=r

• 写回问题

• shelve 默认情况下不会等待持久化对象进行任何修改
• 解决方法：强制写回：writeback=True

# shelve 之只读打开
import shelve

shv = shelve.open(r'shv.db', flag='r')

try:
k1 = shv['one']
print(k1)
finally:
shv.close()1import shelve


shv = shelve.open(r'shv.db')
try:
shv['one'] = {"eins":1, "zwei":2, "drei":3}
finally:
shv.close()

shv = shelve.open(r'shv,db')
try:
one = shv['one']
print(one)
finally:
shv.close()---------------------------------------------------------------------------

KeyError Traceback (most recent call last)

D:\Anaconda3\lib\shelve.py in __getitem__(self, key)
110 try:
--> 111 value = self.cache[key]
112 except KeyError:


KeyError: 'one'


During handling of the above exception, another exception occurred:


KeyError Traceback (most recent call last)

<ipython-input-73-b418c9ea023b> in <module>
10 shv = shelve.open(r'shv,db')
11 try:
---> 12 one = shv['one']
13 print(one)
14 finally:


D:\Anaconda3\lib\shelve.py in __getitem__(self, key)
111 value = self.cache[key]
112 except KeyError:
--> 113 f = BytesIO(self.dict[key.encode(self.keyencoding)])
114 value = Unpickler(f).load()
115 if self.writeback:


D:\Anaconda3\lib\dbm\dumb.py in __getitem__(self, key)
151 key = key.encode('utf-8')
152 self._verify_open()
--> 153 pos, siz = self._index[key] # may raise KeyError
154 with _io.open(self._datfile, 'rb') as f:
155 f.seek(pos)


KeyError: b'one'# shelve 忘记写回，需要使用强制写回
shv = shelve.open(r"shv.db")
try:
k1 = shv['one']
print(k1)
# 此时，一旦shelve关闭，则内容还是存在于内存中，没有写回数据库
k1["eins"] = 100
finally:
shv.close()

shv = shelve.open(r"shv.db")
try:
k1 = shv['one']
print(k1)
finally:
shv.close(){'eins': 1, 'zwei': 2, 'drei': 3}
{'eins': 1, 'zwei': 2, 'drei': 3}# shelve 忘记写回，需要使用强制写回
shv = shelve.open(r"shv.db", writeback=True)
try:
k1 = shv['one']
print(k1)
# 此时，一旦shelve关闭，则内容还是存在于内存中，没有写回数据库
k1["eins"] = 100
finally:
shv.close()

shv = shelve.open(r"shv.db")
try:
k1 = shv['one']
print(k1)
finally:
shv.close(){'eins': 1, 'zwei': 2, 'drei': 3}
{'eins': 100, 'zwei': 2, 'drei': 3}# shelve 使用with管理上下文环境

with shelve.open(r'shv.db', writeback=True) as shv:
k1 = shv['one']
print(k1)
k1['eins'] = 1000

with shelve.open(r"shv.db") as shv:
print(shv['one']){'eins': 100, 'zwei': 2, 'drei': 3}
{'eins': 1000, 'zwei': 2, 'drei': 3}