9.9　永久存储模块

在本书的很多练习里，都需要用户输入数据。这可能需要用户多次输入重复的数据，尤其是如果你要输入大批数据供以后使用时，你肯定会厌烦。这就是永久储存大显身手的地方了，它可以把用户的数据归档保存起来供以后使用，这样你就可以避免每次输入同样的信息。在简单的磁盘文件已经不能满足你的需要，而使用完整的关系数据库管理系统（relational database management systems,RDBMS）又有些大材小用时，简单的永久性储存就可以发挥它的作用。大部分永久性储存模块是用来储存字符串数据的，但是也有方法来归档Python对象。

9.9.1　pickle和 marshal模块

Python提供了许多可以实现最小化永久性储存的模块。其中的一组（marshal和pickle）可以用来转换并储存Python对象。该过程将比基本类型复杂的对象转换为一个二进制数据集合，这样就可以把数据集合保存起来或通过网络发送，然后再重新把数据集合恢复原来的对象格式。这个过程也被称为数据的扁平化、数据的序列化或者数据的顺序化。另外一些模块（dbhash/bsddb,dbm,gdbm,dumbdbm等）及它们的“管理器” （anydbm）只提供了 Python字符串的永久性储存。而最后一个模块（shelve）则两种功能都具备。

我们已经提到marshal和pickle模块都可以对Python对象进行储存转换。这些模块本身并没有提供“永久性储存”的功能，因为它们没有为对象提供名称空间，也没有提供对永久性储存对象的并发写入访问（concuirent write access）o它们只能储存转换Python对象，为保存和传输提供方便。数据储存是有次序的（对象的储存和传输是一个接一个进行的）。marshal和pickle模块的区别在于marshal只能处理简单的Python对象（数字、序列、映射以及代码对象），而pickle还可以处理递归对象，被不同地方多次引用的对象，以及用户定义的类和实例。pickle模块还有一个增强的版本叫cPickle,使用C实现了相关的功能。

9.9.2　DBM风格的模块

db系列的模块使用传统的DBM格式写入数据,Python提供了 DBM的多种实现：dbhash/bsddb、dbm、gdbm和dumbdbm等。你可以随便按照你的爱好使用，如果你不确定的话，那么最好使用anydbm模块，它会自动检测系统上已安装的DBM兼容模块，并选择“最好”的一个。 dumbdbm模块是功能最少的一个，在没有其他模块可用时，anydbm才会选择。这些模块为用户的对象提供了一个命名空间，这些对象同时具备字典对象和文件对象的特点。不过不足之处在于它们只能储存字符串，不能对Python对象进行序列化。

9.9.3　shelve模块

最后，我们来看一个更为完整的解决方案，shelve模块。shelve模块使用anydbm模块寻找合适的DBM模块，然后使用cPickle来完成对储存转换过程。shelve模块允许对数据库文件进行并发的读访问，但不允许共享读/写访问。这也许是我们在Python标准库里找到的最接近于永久性储存的东西了。可能有一些第三方模块实现了“真正”的永久性储存。图9-1展示了储存转换模块与永久性储存模块之间的关系，以及为何shelve对象能成为两者的最好的选择的。

图 9-1　用于序列化和永久性储存的 Python模块

核心模块： pickle和 cPickle

你可以使用pickle模块把Python对象直接保存到文件里，而不需要把它们转化为字符串，也不用底层的文件访问操作把它们写入到一个二进制文件里。pickle模块会创建一个Python语言专用的二进制格式，你不需要考虑任何文件细节，它会帮你干净利索地完成读写对象操作，唯一需要的只是一个合法的文件句柄。

pickle模块中的两个主要函数是dump()和load()。dump()函数接受一个文件句柄和一个数据对象作为参数，把数据对象以特定格式保存到给定文件里。当我们使用load()函数从文件中取出已保存的对象时，pickle知道如何恢复这些对象到它们本来的格式。我们建议你看一看pickle和更“聪明”的shelve模块，后者提供了字典式的文件对象访问功能，进一步减少了程序员的工作。

cPickle是pickle的一个更快的C语言编译版本。