Python3 shelve对象持久存储原理详解-猿码集

1. shelve对象的介绍

shelve模块是Python标准库中的一部分，它提供了一种简单的方法来使用对象持久化存储。通过shelve模块，我们可以将Python对象存储在磁盘上，下次使用时可以直接加载，而不需要重新创建对象。shelve模块使用了类似于字典的接口，可以方便地对存储在磁盘上的对象进行操作。

要创建一个shelve对象，我们需要通过shelve.open()函数来打开一个文件。该函数的参数为一个文件名和一个可选的打开模式，默认是读写模式（'c'）。如果文件不存在，该函数会自动创建一个新的文件。

import shelve
# 创建一个shelve对象并打开文件
db = shelve.open('data.db')

可以通过shelve对象的类似于字典的语法来存储对象。我们可以直接使用键值对的方式将对象存储到shelve对象中，键和值可以是任意的Python对象。

# 存储对象到shelve对象中
db['key'] = 'value'

同样地，可以通过shelve对象的类似于字典的语法来读取存储的对象。我们可以使用键来获取相应的值。

# 从shelve对象中读取对象
value = db['key']

如果需要修改存储在shelve对象中的对象，只需要重新赋值即可。

# 修改存储在shelve对象中的对象
db['key'] = 'new value'

如果需要删除存储在shelve对象中的对象，可以使用del关键字。

# 删除存储在shelve对象中的对象
del db['key']

在完成对shelve对象的操作后，需要调用shelve对象的close()方法来关闭文件，以确保数据被正确地保存在磁盘上。

# 关闭shelve对象
db.close()

shelve对象的持久化存储是通过使用Python标准库中的pickle模块来实现的。pickle模块可以将Python对象序列化为二进制数据，然后将其保存到文件中。当我们重新加载shelve对象时，pickle模块会将二进制数据反序列化为相应的Python对象。

shelve对象的存储实际上是一个类似于字典的数据结构。它将键和值存储在文件中，并使用pickle模块将值序列化为二进制数据。

存储在shelve对象中的键和值是按照插入的顺序排列的，因此它们的顺序与存储时的顺序相同。

在存储对象时，shelve模块会将对象的键和值分别传递给pickle模块的dumps()函数进行序列化，得到一个二进制数据。然后，shelve模块会将这个二进制数据与该对象的键一起存储到文件中。

在读取对象时，shelve模块会通过pickle模块的loads()函数将二进制数据反序列化为对象的值。

由于shelve对象的存储和读取过程涉及到序列化和反序列化的操作，因此在存储大量的对象时，可能会影响性能。

可以通过调整pickle模块的dump()函数和load()函数的参数来控制序列化和反序列化的性能。例如，可以设置pickle模块的protocol参数来调整序列化和反序列化的速度和文件大小。

shelve对象提供了一种简单的方法来使用对象持久化存储。通过shelve模块，我们可以方便地对Python对象进行存储、读取、修改和删除操作。shelve对象的存储原理是基于pickle模块的序列化和反序列化机制，在存储大量的对象时需要考虑性能问题。

使用shelve对象可以帮助我们在长时间运行的程序中保存和恢复状态，提高程序的效率和可靠性。