python之shelve模塊詳解

一、定義

Shelve是對象持久化保存方法，將對象保存到文件里面，缺省（即默認）的數據存儲文件是二進制的。

二、用途

可以作為一個簡單的數據存儲方案。

三、用法

使用時，只需要使用open函數獲取一個shelf對象，然后對數據進行增刪改查操作，在完成工作、並且將內存存儲到磁盤中，最后調用close函數變回將數據寫入文件。

四、關聯模塊Anydbm

相同點：
1.anydbm, shelve 都是對象持久化保存方法，將對象保存到文件里面，缺省的數據存儲文件是二進制的。這兩個模塊允許我們將一個磁盤上的文件與一個”dict-like”對象（類字典對象）關聯起來，操作這個“dict-like”對象，就像操作dict對象一項，最后可以將“dict-like”的數據持久化到文件。
2.都可以使用open函數。

區別：
anydbm的key和value的類型必須都是字符串，而shelve的key要求必須是字符串，value則可以是任意合法的python數據類型。

五、方法

1.shelve.open(filename, flag=’c’, protocol=None, writeback=False):創建或打開一個shelve對象。shelve默認打開方式支持同時讀寫操作。
filename是關聯的文件路徑。
可選參數flag，默認為‘c’，如果數據文件不存在，就創建，允許讀寫；可以是: ‘r’: 只讀；’w’: 可讀寫; ‘n’: 每次調用open()都重新創建一個空的文件，可讀寫。
protocol：是序列化模式，默認值為None。具體還沒有嘗試過，從pickle的資料中查到以下信息【protocol的值可以是1或2，表示以二進制的形式序列化】

2.shelve.close()
同步並關閉shelve對象。
注意：每次使用完畢，都必須確保shelve對象被安全關閉。同樣可以使用with語句

with shelve.open('spam') as db:
    db['eggs'] = 'eggs'

六、writeback參數

writeback：默認為False。當設置為True以后，shelf將會將所有從DB中讀取的對象存放到一個內存緩存。當我們close()打開的shelf的時候，緩存中所有的對象會被重新寫入DB。
writeback方式有優點也有缺點。
優點是減少了我們出錯的概率，並且讓對象的持久化對用戶更加的透明了；但這種方式並不是所有的情況下都需要，首先，使用writeback以后，shelf在open()的時候會增加額外的內存消耗，並且當DB在close()的時候會將緩存中的每一個對象都寫入到DB，這也會帶來額外的等待時間。因為shelve沒有辦法知道緩存中哪些對象修改了，哪些對象沒有修改，因此所有的對象都會被寫入。

注意：為了保存增、刪、改的內容，建議顯示的標明writeback=True。

# 七、代碼示例
# 1.創建一個shelf對象，直接使用open函數即可

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.如果想要再次訪問這個shelf，只需要再次shelve.open()就可以了，然后我們可以像使用字典一樣來使用這個shelf

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

# 3.對shelf對象，增、刪、改操作

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

# 注意：flag設置為‘r’-只讀模式，當程序試圖去修改一個以只讀方式打開的DB時，將會拋一個訪問錯誤的異常。異常的具體類型取決於anydbm這個模塊在創建DB時所選用的DB。異常舉例：anydbm.error: need ‘c’ or ‘n’ flag to open new db

# 4.循環遍歷shelf對象

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

# 5.備注一個錯誤：
# open中的參數filename，起初認為需要手動新建一個.db，或者.dat的文件，目前電腦中無任何真正的數據庫文件，所以采用了新建txt文件，修改后綴的方法創建.db，或者.dat的文件。
# 解釋器報錯，提示內容為："anydbm.error: db type could not be determined"，
# 原因是是filename已經存在，並且格式與shelve不符，所以提示 “db type could not be determined”。
# 解決方法是，刪除該文件。首次運行后會自動生成該filename文件。
# 6.稍微復雜些的案例，實現一個簡單提問式的數據庫

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

# 簡單的數據庫

import sys,shelve

def print_help():
    '存儲（增加）、查找、更新（修改）、循環打印、刪除、退出、幫助'
    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模塊比pickle模塊簡單，只有一個open函數，返回類似字典的對象，可讀可寫;
# key必須為字符串，而值可以是python所支持的數據類型
# shelve模塊(**)------可以當做數據庫用，以后基本不會用，（可以很方面的往文件中寫數據類型和讀）
import shelve             #存取很方便（可以做一個簡單的數據存儲方案）
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')                   #生成三個文件分別是：a.txt.bak\a.txt.dat\a.txt.dir
d['tom']={'age':18,'sex':'male'}         #存的時候會生成三個文件，不用管，是python的一種處理機制
print(d['tom']['sex'])                   #可以取出字典中的key對應的value
print(d['tom'])                          #取出tom對應的字典
d.close()

import shelve
d=shelve.open(r'a.txt',writeback=True)    #writeback=True，對子字典修改完后要寫回，否則不會看到修改后的結果
d['egon']={'age':18,'sex':'male'}         #存的時候會生成三個文件，不用管，是python的一種處理機制
d['egon']['age']=20                       #將年齡修改為20
print(d['egon']['age'])                   #此時拿到的是修改后的年齡
print(d['egon']['sex'])
d.close()