[Python知识库]Python-数据序列化：pickle模块

在英语中 pickle 名词是泡菜，动词是腌渍的意思。可以理解为把东西腌起来保存成文件，要用的时候读出来洗洗再用。

python的pickle模块实现了基本的数据序列化和反序列化。

序列化对象可以在磁盘上保存对象，并在需要的时候读取出来。任何对象都可以执行序列化操作。

pickle的本质是将Python数据还原为内存中的二进制数据，供用户转移、储存。

pickle模块通常会在2种场景下使用：

• 将Python的数据保存为磁盘上的二进制文件，需要时读取还原为Python数据，可以是可打印的基本数据（字符串、列表、字典等等），也可以是不可打印的类数据。相比之下，使用Json方式只能保存可打印的基本数据
• 将已经创建好的类数据字符串化，保存为一个变量。在程序下次运行时直接读取变量还原为类数据，省去类数据的创建过程

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1 将Python数据存储为本地文件

设计一个程序，输出产物是Excel工作簿 output.xlsx，工作簿中有一个工作表 out_sheet 是从 标准文档 input.xlsx中的 in_sheet 中复制而来。

工作表 in_sheet 的内容很庞大，难以用手动重现，通常我们会选择将 标准文档 input.xlsx 作为程序的引用素材放在工程里。程序运行过程中将工作表 in_sheet复制到工作表 out_sheet中。

如果我们要求不能明文存储 工作表 in_sheet文件，只能存储工作表对应的Worksheet()数据 ，将使用到pickle模块

① 存储过程

import pickle
from openpyxl import load_workbook

# 创建类数据
wb = load_workbook('input.xlsx')
ws = wb['in_sheet']

# 将 in_sheet 复制到 out_sheet
# 注意，这里的 usr_copy_sheet() 是自定义方式，openpyxl自带的copy_sheet()不能复制不同workbook中的worksheet
usr_copy_sheet(ws, out_ws)

# 将out_ws转化为二进制数据
obj = pickle.dumps(out_ws)

# 将二进制数据存到本地文件，必须使用二进制写入
with open(file='data.txt', mode='wb') as f:
    f.write(obj)

此时，ws被存储到本地文件 data.txt，打开是二进制乱码

② 加载过程

import pickle
from openpyxl.worksheet.worksheet import Worksheet

# 创建空的类数据准备接收数据，如果类有parent属性，必须和要接收的数据保持一致
out_ws= Worksheet(parent=out_wb)

# 将本地文件数据加载到类数据上，必须使用二进制打开文件
with open(file='data.txt', mode='rb') as f:
    out_ws= pickle.loads(f.read())

便可以省去读取 工作表 in_sheet，复制到工作表 out_sheet等等过程

2 将Python数据存储为程序的一部分

如果我们要求 工作表 in_sheet文件的数据不但不能明文存储，还不能作为外部文件，必须作为 程序.exe 的一部分，以防丢失。有些小程序一共只有一个 exe文件，外挂一个文件不方便，此时可使用到pickle模块

① 存储过程

import pickle
from openpyxl import load_workbook

# 创建类数据
wb = load_workbook('input.xlsx')
ws = wb['in_sheet']

# 将 in_sheet 复制到 out_sheet
# 注意，这里的 usr_copy_sheet() 是自定义方式，openpyxl自带的copy_sheet()不能复制不同workbook中的worksheet
usr_copy_sheet(ws, out_ws)

# 将out_ws转化为二进制数据
obj = pickle.dumps(out_ws)

# 将二进制数据存为py文件，必须使用文本写入
with open(file='out_sheet.py', mode='w') as f:
    # 将二进制数据转为 b'''xxx''' 字符串写入 py文件
    data = 'data=' + str(obj).replace('b\'', 'b\'\'\'') + '\'\''
    f.write(data)

此时，out_ws 被存储到本地文件out_sheet.py，内容是一串二进制码：

data=b'''\x80\x04......'''

② 加载过程

将生成的 out_sheet.py 加载到程序中，直接读取数据

import pickle
from openpyxl.worksheet.worksheet import Worksheet
import out_sheet

# 创建空的类数据准备接收数据，如果类有parent属性，必须和要接收的数据保持一致
out_ws= Worksheet(parent=out_wb)

# 直接读取out_sheet.py文件中的data变量
out_ws= pickle.loads(out_sheet.data)

out_sheet.py最终会被编译为程序的一部分