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python之shelve模块详解

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一、定义

Shelve 是对象持久化保存方法，将对象保存到文件里面，缺省（即默认）的数据存储文件是二进制的。
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二、用途

可以作为一个简单的数据存储方案。
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三、用法

使用时，只需要使用 open 函数获取一个 shelf 对象，然后对数据进行增删改查操作，在完成工作、并且将内存存储到磁盘中，最后调用 close 函数变回将数据写入文件。
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四、关联模块 Anydbm

相同点：
1.anydbm, shelve 都是对象持久化保存方法，将对象保存到文件里面，缺省的数据存储文件是二进制的。这两个模块允许我们将一个磁盘上的文件与一个”dict-like”对象（类字典对象）关联起来，操作这个“dict-like”对象，就像操作 dict 对象一项，最后可以将“dict-like”的数据持久化到文件。
2. 都可以使用 open 函数。
区别：
anydbm 的 key 和 value 的类型必须都是字符串，而 shelve 的 key 要求必须是字符串，value 则可以是任意合法的 python 数据类型。
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五、方法

1.shelve.open(filename, flag=’c’, protocol=None, writeback=False): 创建或打开一个 shelve 对象。shelve 默认打开方式支持同时读写操作。
filename 是关联的文件路径。
可选参数 flag，默认为‘c’，如果数据文件不存在，就创建，允许读写；可以是: ‘r’: 只读；’w’: 可读写; ‘n’: 每次调用 open() 都重新创建一个空的文件，可读写。
protocol：是序列化模式，默认值为 None。具体还没有尝试过，从 pickle 的资料中查到以下信息【protocol 的值可以是 1 或 2，表示以二进制的形式序列化】
2.shelve.close()
同步并关闭 shelve 对象。
注意：每次使用完毕，都必须确保 shelve 对象被安全关闭。同样可以使用 with 语句
with shelve.open('spam') as db:
    db['eggs'] = 'eggs'
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六、writeback 参数

writeback：默认为 False。当设置为 True 以后，shelf 将会将所有从 DB 中读取的对象存放到一个内存缓存。当我们 close() 打开的 shelf 的时候，缓存中所有的对象会被重新写入 DB。
writeback 方式有优点也有缺点。
优点是减少了我们出错的概率，并且让对象的持久化对用户更加的透明了；但这种方式并不是所有的情况下都需要，首先，使用 writeback 以后，shelf 在 open()的时候会增加额外的内存消耗，并且当 DB 在 close() 的时候会将缓存中的每一个对象都写入到 DB，这也会带来额外的等待时间。因为 shelve 没有办法知道缓存中哪些对象修改了，哪些对象没有修改，因此所有的对象都会被写入。
注意：为了保存增、删、改的内容，建议显示的标明 writeback=True。

# 七、代码示例
# 1. 创建一个 shelf 对象，直接使用 open 函数即可

import shelve
s = shelve.open('test_shelf.db')         #
try:
s['kk'] = {'int': 10, 'float': 9.5, 'String': 'Sample data'}
s['MM'] = [1, 2, 3]
finally:
s.close()


# 2. 如果想要再次访问这个 shelf，只需要再次 shelve.open() 就可以了，然后我们可以像使用字典一样来使用这个 shelf


import shelve
try:
s = shelve.open('test_shelf.db')
value = s['kk']
print(value)
finally:
s.close()


# 3. 对 shelf 对象，增、删、改操作


import shelve
s = shelve.open('test_shelf.db', flag='w', writeback=True)
try:
# 增加
s['QQQ'] = 2333
# 删除
del s['MM']
# 修改
s['kk'] = {'String': 'day day up'}
finally:
s.close()


# 注意：flag 设置为‘r’- 只读模式，当程序试图去修改一个以只读方式打开的 DB 时，将会抛一个访问错误的异常。异常的具体类型取决于 anydbm 这个模块在创建 DB 时所选用的 DB。异常举例：anydbm.error: need ‘c’ or ‘n’ flag to open new db


# 4. 循环遍历 shelf 对象


import shelve
s = shelve.open('test_shelf.db')
try:
# 方法一：
for item in s.items():
print ('键 [{}] = 值 [{}]'.format(item[0], s[item[0]]))
# 方法二：
for key, value in s.items():
print(key, value)
finally:
s.close()


# 5. 备注一个错误：
# open 中的参数 filename，起初认为需要手动新建一个.db，或者.dat 的文件，目前电脑中无任何真正的数据库文件，所以采用了新建 txt 文件，修改后缀的方法创建.db，或者.dat 的文件。
# 解释器报错，提示内容为："anydbm.error: db type could not be determined"，
# 原因是是 filename 已经存在，并且格式与 shelve 不符，所以提示 “db type could not be determined”。
# 解决方法是，删除该文件。首次运行后会自动生成该 filename 文件。
# 6. 稍微复杂些的案例，实现一个简单提问式的数据库


# encoding:utf-8
# 2018/3/8


# 简单的数据库


import sys,shelve


def print_help():
'存储（增加）、查找、更新（修改）、循环打印、删除、退出、帮助'
print('The available commons are: ')
print('store    : Stores information about a person')
print('lookup   : Looks up a person from ID numbers')
print("update   : Update a person's information from ID number")
print('print_all: Print all informations')
print("delete   : Delete a person's information from ID number")
print('quit     : Save changes and exit')
print('?        : Print this message')


def store_people(db):
pid = input('Please enter a unique ID number: ')
person = {}
person['name'] = input('Please enter the name: ')
person['age'] = input('Please enter the age: ')
person['phone'] = input('Please enter the phone: ')
db[pid] = person
print("Store information: pid is %s, information is %s" % (pid, person))


def lookup_people(db):
pid = input('Please enter the number: ')
field = input('What would you like to know? (name, age, phone) ')
if pid in db.keys():
value = db[pid][field]
print("Pid %s's %s is %s" % (pid, field, value))
else:
print('Not found this number')


def update_people(db):
pid = input('Please enter the number: ')
field = input('What would you like to update? (name, age, phone)  ')
newvalue = input('Enter the new information: ')
if pid in db.keys():
value = db[pid]
value[field] = newvalue
print("Pid %s's %s update information is %s" % (pid, field, newvalue))
else:
print("Not found this number, can't update")


def delete_people(db):
pid = input('Please enter the number: ')
if pid in db.keys():
del db[pid]
print("pid %s's information delete done" % pid)
else:
print( "Not found this number, can't delete")


def print_all_people(db):
print( 'All information are: ')
for key, value in db.items():
print(key, value)


def enter_cmd():
cmd = input('Please enter the cmd(? for help): ')
cmd = cmd.strip().lower()
return cmd


def main():
database = shelve.open('database201803.dat', writeback=True)
try:
while True:
cmd = enter_cmd()
if cmd == 'store':
store_people(database)
elif cmd == 'lookup':
lookup_people(database)
elif cmd == 'update':
update_people(database)
elif cmd == 'print_all':
print_all_people(database)
elif cmd == 'delete':
delete_people(database)
elif cmd == '?':
print_help()
elif cmd == 'quit':
return
finally:
database.close()


if name == 'main':
main()

# shelve 模块比 pickle 模块简单，只有一个 open 函数，返回类似字典的对象，可读可写;
# key 必须为字符串，而值可以是 python 所支持的数据类型
# shelve 模块 (**)------ 可以当做数据库用，以后基本不会用，（可以很方面的往文件中写数据类型和读）
import shelve             #存取很方便（可以做一个简单的数据存储方案）
f=shelve.open(r'sheve.txt')
f['stu1_info']={'name':'egon','age':18,'hobby':['piao','smoking','drinking']}   #存
f['stu2_info']={'name':'gangdan','age':53}
f['school_info']={'website':'http://www.pypy.org','city':'beijing'}
print(f['stu1_info']['hobby'])f.close()

import shelve
d=shelve.open(r'a.txt')                   #生成三个文件分别是：a.txt.bak\a.txt.dat\a.txt.dir
d['tom']={'age':18,'sex':'male'}         #存的时候会生成三个文件，不用管，是 python 的一种处理机制
print(d['tom'][<span style="color: rgba(128, 0, 0, 1)">'</span><span style="color: rgba(128, 0, 0, 1)">sex</span><span style="color: rgba(128, 0, 0, 1)">'</span>])                   #可以取出字典中的 key 对应的 value
print(d['tom'])                          #取出 tom 对应的字典
d.close()


import shelve
d=shelve.open(r'a.txt',writeback=True)    #writeback=True，对子字典修改完后要写回，否则不会看到修改后的结果
d['egon']={'age':18,'sex':'male'}         #存的时候会生成三个文件，不用管，是 python 的一种处理机制
d['egon'][<span style="color: rgba(128, 0, 0, 1)">'</span><span style="color: rgba(128, 0, 0, 1)">age</span><span style="color: rgba(128, 0, 0, 1)">'</span>]=20                       #将年龄修改为 20
print(d['egon'][<span style="color: rgba(128, 0, 0, 1)">'</span><span style="color: rgba(128, 0, 0, 1)">age</span><span style="color: rgba(128, 0, 0, 1)">'</span>])                   #此时拿到的是修改后的年龄
print(d['egon'][<span style="color: rgba(128, 0, 0, 1)">'</span><span style="color: rgba(128, 0, 0, 1)">sex</span><span style="color: rgba(128, 0, 0, 1)">'</span><span style="color: rgba(0, 0, 0, 1)">])
d.close()