常用模块(json/pickle/shelve/XML)

一、json模块（重点）

一种跨平台的数据格式

也属于序列化的一种方式

介绍模块之前，三个问题：

序列化是什么?

我们把对象(变量)从内存中变成可存储或传输的过程称之为序列化。

反序列化又是什么?

将硬盘上存储的中间格式数据在还原为内存中的数据结构

为什么要序列化?

1、持久保持状态

2、跨平台数据的交互

JSON是什么? java script object notation 就是对象表示法
var obj = {"name":"egon"}
对于我们开发而言 json就是一种通用的数据格式 任何语言都能解析

js中的数据类型        在python中数据类型的对应关系

{}                           字典
[]                           list
string ""                    str
int/float                 int/float
true/false                True/False
null                         None

json格式的语法规范
最外层通常是一个字典或列表
{} or []
只要你想写一个json格式的数据 那么最外层直接写{}
字符串必须是双引号
你可以在里面套任意多的层次

json模块的核心功能
dump
dumps
load
loads
不带s: 封装了write 和 read

但多数实际开发中 用dumps 和 loads 较多

import json
 
dic={'name':'alvin','age':23,'sex':'male'}
print(type(dic))#<class 'dict'>
 
j=json.dumps(dic)
print(type(j))#<class 'str'>
 
 
f=open('序列化对象','w')
f.write(j)  #-------------------等价于json.dump(dic,f)
f.close()
#-----------------------------反序列化<br>
import json
f=open('序列化对象')
data=json.loads(f.read())#  等价于data=json.load(f)

两个eg：

jsontext = """{
    "users": [{
            "name": "agon",
            "age": 68
        },
        {
            "name": "alex",
            "age": 57
        }
    ]
}"""

# res = json.loads(jsontext)
# print(res)

mydic = {
    "users": [{
        "name": "agon",
        "age": 68
    },
        {
            "name": "alex",
            "age": 57
        }
    ]
}
# with open("b.json","wt",encoding="utf-8") as f:
#     f.write(json.dumps(mydic))

# with open("b.json", "wt", encoding="utf-8") as f:
#     json.dump(mydic, f)

二、pickle模块

专用于python语言的序列化

pickle模块主要功能
dump
load
dumps
loads
dump是序列化
load反序列化
不带s的是帮你封装write read 更方便

load函数可以多次执行  每次load 都是往后在读一个对象 如果没有了就抛出异常Ran out of input。

eg：

import pickle
# 用户注册后得到的数据
name = "wwl"
password = "123"
height = 1.8
hobby = ["吃","喝","赌","飘",{1,2,3}]


# with open("userdb.txt","wt",encoding="utf-8") as f:
#     text = "|".join([name,password,str(height)])
#     f.write(text)

# pickle支持python中所有的数据类型
user = {"name":name,"password":password,"height":height,"hobby":hobby,"test":3}

 序列化的过程

# with open("userdb.pkl","ab") as f:
#     userbytes = pickle.dumps(user)
#     f.write(userbytes)

反序列化过程

# with open("userdb.pkl","rb") as f:
#     userbytes = f.read()
#     user = pickle.loads(userbytes)
#     print(user)
#     print(type(user))

#dump 直接序列化到文件
# with open("userdb.pkl","ab") as f:
#     pickle.dump(user,f)

#load 从文件反序列化
with open("userdb.pkl","rb") as f:
    user = pickle.load(f)
    print(user)
    print(pickle.load(f))
    print(pickle.load(f))
    print(pickle.load(f))

Conclusion：

json vs pickle:

json:

优点：跨语言、体积小

缺点：只能支持intstrlist upledict

Pickle:

优点：专为python设计，支持python所有的数据类型

缺点：只能在python中使用，存储数据占空间大

三、shelve模块

shelve模块 也用于序列化

它于pickle不同之处在于 不需要关心文件模式什么的 直接把它当成一个字典来看待
它可以直接对数据进行修改 而不用覆盖原来的数据
而pickle 你想要修改只能 用wb模式来覆盖

 序列化

import shelve

f = shelve.open('shelve_test')  # 打开一个文件



names = ["alex", "rain", "test"]
info = {'name':'alex','age':22}


f["names"] = names  # 持久化列表
f['info_dic'] = info

f.close()

反序列化

import shelve

d = shelve.open('shelve_test'，,writeback=True)  # 打开一个文件

print(d['names'])
print(d['info_dic'])
d['names'].append('wwl')
d.close()


#del d['test'] #还可以删除

四、XML模块 (可扩展的标记语言)

也是一种通用的数据格式
之所用用它也是因为跨平台

xml是实现不同语言或程序之间进行数据交换的协议，跟json差不多，但json使用起来更简单，不过，古时候，在json还没诞生的黑暗年代，大家只能选择用xml呀，至今很多传统公司如金融行业的很多系统的接口还主要是xml。

例如:

<?xml version="1.0"?>
<data>
    <country name="Liechtenstein">
        <rank updated="yes">2</rank>
        <year>2008</year>
        <gdppc>141100</gdppc>
        <neighbor name="Austria" direction="E"/>
        <neighbor name="Switzerland" direction="W"/>
    </country>
    <country name="Singapore">
        <rank updated="yes">5</rank>
        <year>2011</year>
        <gdppc>59900</gdppc>
        <neighbor name="Malaysia" direction="N"/>
    </country>
    <country name="Panama">
        <rank updated="yes">69</rank>
        <year>2011</year>
        <gdppc>13600</gdppc>
        <neighbor name="Costa Rica" direction="W"/>
        <neighbor name="Colombia" direction="E"/>
    </country>
</data>

重点还是语法格式
一、任何的起始标签都必须有一个结束标签。
<> </>
二、可以采用另一种简化语法，可以在一个标签中同时表示起始和结束标
签。这种语法是在于符号之前紧跟一个斜线（/），XML
解析器会将其翻译成<百度百科词条></百度百科词条>。
例如<百度百科词条/>。

三、标签必须按合适的顺序进行行嵌套，所以结束标签必须按镜像顺序匹配
起始标签。这好比是将起始和结束标签看作是数学中的左右括号：在没有关闭所有
的内部括号之前，是不不能关闭外面的括号的。
四、所有的特性都必须有值。
五、所有的特性都必须在值的周围加上双引号。

一个标签的组成部分
<tagename 属性名称="属性值">文本内容
</tagname>

单标签的写法
<tagename 属性名称="属性值"/>

# 镜像关闭顺序实例

    <a>
        <b>
            <c>
            </c>
        </b>
    </a>

把朋友的信息写成xml
<studentinfo>
    <张三>
        <age>20</age>
        <gender>man</gender>
    </张三>
    <李四>
        <age>20</age>
        <gender>man</gender>
    </李四>
</studentinfo>

用法：

import xml.etree.ElementTree as ElementTree
# 解析d.xml
tree = ElementTree.parse("d.xml")
print(tree)
# 获取根标签
rootTree = tree.getroot()

# 三种获取标签的方式
# 获取所有人的年龄 iter是用于在全文范围获取标签
# for item in rootTree.iter("age"):
#     # 一个标签三个组成部分
#     print(item.tag) # 标签名称
#     print(item.attrib) # 标签的属性
#     print(item.text) # 文本内容

# 第二种 从当前标签的子标签中找到一个名称为age的标签  如果有多个 找到的是第一个
# print(rootTree.find("age").attrib)
# 第三种 从当前标签的子标签中找到所有名称为age的标签
# print(rootTree.findall("age"))

# 获取单个属性
stu = rootTree.find("stu")
print(stu.get("age"))
print(stu.get("name"))

# 删除子标签
rootTree.remove(stu)


# 添加子标签
# 要先创建一个子标签
newTag = ElementTree.Element("这是新标签",{"一个属性":"值"})
rootTree.append(newTag)

# 写入文件
tree.write("f.xml",encoding="utf-8")

练习：

import xml.etree.ElementTree as ElementTree
tree = ElementTree.parse("f.xml")

rootTree = tree.getroot()
users = []
for item in rootTree.iter("stu"):
    user = item.attrib
    print(user)
    gitem = item.find("girlfriend")
    user["girlfriend"] = gitem.attrib
    users.append(user)
print(users)

Conclusion:

xml也是一种中间格式 也属于序列化方式之一
与json相比较
同样的数据 json会比xml 更小 效率更高
xml 需要根据文档结构 手动解析 而 json 直接转对象