你知道 Python 其實(shí)自帶了小型數(shù)據(jù)庫嗎
dbm
DBM（DataBase Manager）是一種文件系統(tǒng)，專門用于鍵值對(duì)的存儲(chǔ)，最初是在 Unix 平臺(tái)實(shí)現(xiàn)，現(xiàn)在其它平臺(tái)也可以用。對(duì)于 KV 模型，DBM 提供了一個(gè)輕量級(jí)、高效的存儲(chǔ)解決方案。
總的來說，DBM 具有如下特點(diǎn)：
簡(jiǎn)單快速：非常簡(jiǎn)單易用，讀取和寫入操作都很快，適合存儲(chǔ)少量數(shù)據(jù)。
鍵值對(duì)存儲(chǔ)：數(shù)據(jù)是以鍵值對(duì)形式存儲(chǔ)的，你可以像操作 Python 字典一樣。
文件存儲(chǔ)：數(shù)據(jù)存在具體的文件中，可以輕松地備份和轉(zhuǎn)移。
不支持復(fù)雜查詢：如果需要執(zhí)行復(fù)雜查詢或需要關(guān)系型數(shù)據(jù)庫的功能，DBM 可能不是一個(gè)好選擇。
而 Python 標(biāo)準(zhǔn)庫提供了一個(gè) dbm 模塊，它實(shí)現(xiàn)了 DBM 文件系統(tǒng)的功能，來看一下它的用法。
import dbm
# 第一個(gè)參數(shù)是文件名
# 第二個(gè)參數(shù)是模式，有以下幾種
# r：只讀，要求文件必須存在，默認(rèn)就是這個(gè)模式
# w：可讀可寫，要求文件必須存在
# c：可讀可寫，文件不存在會(huì)創(chuàng)建，存在則追加
# n：可讀可寫，文件不存在會(huì)創(chuàng)建，存在則清空
# 第三個(gè)參數(shù)是權(quán)限，用八進(jìn)制數(shù)字表示，默認(rèn) 0o666，即可讀可寫不可執(zhí)行
db = dbm.open("store", "c")
# 打開文件就可以存儲(chǔ)值了，key 和 value 必須是字符串或 bytes 對(duì)象
db["name"] = "S せんせい"
db["age"] = "18"
db[b"corporation"] = "小摩".encode("utf-8")
# 關(guān)閉文件，將內(nèi)容寫到磁盤上
db.close()非常簡(jiǎn)單，就像操作字典一樣，并且 key 是唯一的，如果存在則替換。執(zhí)行完后，當(dāng)前目錄會(huì)多出一個(gè) store.db 文件。
我們打開它，然后讀取剛才寫入的鍵值對(duì)。
import dbm
db = dbm.open("store", "c")
# 獲取所有的 key，直接返回一個(gè)列表
print(db.keys())
"""
[b'corporation', b'name', b'age']
"""
# 判斷一個(gè) key 是否存在，key 可以是字符串或 bytes 對(duì)象
print("name" in db, "NAME" in db)
"""
True False
"""
# 獲取一個(gè) key 對(duì)應(yīng)的 value，得到的是 bytes 對(duì)象
print(db["name"].decode("utf-8"))
print(db[b"corporation"].decode("utf-8"))
"""
S せんせい
小摩
"""
# key 如果不存在，會(huì)拋出 KeyError，我們可以使用 get 方法
print(db.get("NAME", b"unknown"))
"""
b'unknown'
"""
# 當(dāng)然也可以使用 setdefault 方法，key 不存在時(shí)，自動(dòng)寫進(jìn)去
print(db.setdefault("gender", b"female"))
"""
b'female'
"""
print(db["gender"])
"""
b'female'
"""非常簡(jiǎn)單，當(dāng)你需要存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)量不適合放在內(nèi)存中，但又沒必要引入數(shù)據(jù)庫，那么不妨試試使用 dbm 模塊吧。
當(dāng)然啦，dbm 雖然很方便，但它只能持久化 bytes 對(duì)象，字符串也是轉(zhuǎn)成 bytes 對(duì)象之后再存儲(chǔ)的。所以除了 dbm 之外，還有一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)庫模塊 shelve，它可以持久化任意對(duì)象。
shelve
shelve 的使用方式和 dbm 幾乎是一致的，區(qū)別就是 shelve 的序列化能力要更強(qiáng)，當(dāng)然速度自然也就慢一些。
import shelve
# 第二個(gè)參數(shù)表示模式，默認(rèn)是 c
# 因此文件不存在會(huì)創(chuàng)建，存在則追加
sh = shelve.open("shelve")
sh["name"] = ["S 老師", "高老師", "電烤??架"]
sh["age"] = {18}
sh["job"] = {"tutu": "大學(xué)生", "xueer": "醫(yī)生"}
# 關(guān)閉文件，刷到磁盤中
sh.close()執(zhí)行完之后，本地會(huì)多出一個(gè) shelve.db 文件，下面來讀取它。
import shelve
sh = shelve.open("shelve")
print(sh["name"])
print(sh["name"][2] == "電烤??架")
"""
['S 老師', '高老師', '電烤??架']
True
"""
print(sh["age"])
"""
{18}
"""
print(sh["job"])
"""
{'tutu': '大學(xué)生', 'xueer': '醫(yī)生'}
"""
sh.close()讀取出來的就是原始的對(duì)象，我們可以直接操作它。
然后自定義類的實(shí)例對(duì)象也是可以的。
import shelve
class People:
def __init__(self, name, age):
self.name = name
self.age = age
@property
def print_info(self):
return f"name is {self.name}, age is {self.age}"
sh = shelve.open("shelve")
p = People("群主", 58)
# 將類、和該類的實(shí)例對(duì)象存儲(chǔ)進(jìn)去
sh["People"] = People
sh["p"] = p
sh.close()執(zhí)行完之后，我們打開它。
import shelve
sh = shelve.open("shelve")
# 需要注意的是，People 是我們自己定義的類
# 如果你想要將其還原出來，那么該類必須要出現(xiàn)在當(dāng)前的命名空間中
try:
sh["People"]
except AttributeError as e:
print(e)
"""
Can't get attribute 'People' on <module ...>
"""
class People:
def __init__(self, name, age):
self.name = name
self.age = age
@property
def print_info(self):
return f"name is {self.name}, age is {self.age}"
print(sh["People"] is People)
"""
True
"""
print(sh["p"].print_info)
"""
name is 群主, age is 58
"""
print(sh["People"]("群主", 38).print_info)
"""
name is 群主, age is 38
"""這就是 shelve 模塊，非常強(qiáng)大，當(dāng)然它底層也是基于 pickle 實(shí)現(xiàn)的。如果你不需要存儲(chǔ)復(fù)雜的 Python 對(duì)象，只需要存儲(chǔ)字符串的話，那么還是推薦 dbm。
然后在使用 shelve 的時(shí)候，需要注意里面的一個(gè)坑。
import shelve
# 打開文件，設(shè)置鍵值對(duì)
sh = shelve.open("shelve")
sh["name"] = "古明地覺"
sh["score"] = [80, 80, 80]
sh.close()
# 重新打開文件，修改鍵值對(duì)
sh = shelve.open("shelve")
sh["name"] = "芙蘭朵露"
sh["score"].append(90)
sh.close()
# 再次重新打開文件，查看鍵值對(duì)
sh = shelve.open("shelve")
print(sh["name"])
print(sh["score"])
"""
芙蘭朵露
[80, 80, 80]
"""
sh.close()第一次打開文件創(chuàng)建兩個(gè)鍵值對(duì)，第二次打開文件將鍵值對(duì)修改，第三次打開文件查看鍵值對(duì)。但是我們發(fā)現(xiàn) sh["name"] 變了，而 sh["score"] 卻沒變，這是什么原因？
當(dāng)我們修改 name 時(shí)，采用的是直接賦值的方式，會(huì)將原本內(nèi)存里的值給替換掉。而修改 score 時(shí)，是在原有值的基礎(chǔ)上做 append 操作，它的內(nèi)存地址并沒有變。
所以可變對(duì)象在本地進(jìn)行修改，shelve 默認(rèn)是不會(huì)記錄的，除非創(chuàng)建新的對(duì)象，并把原有的對(duì)象給替換掉。所以 sh["score"].append(90) 之后，sh["score"] 仍是 [80, 80, 80]，而不是 [80, 80, 80, 90]。
因?yàn)?shelve 沒有記錄對(duì)象自身的修改，如果想得到期望的結(jié)果，一種方法是把對(duì)象整體換掉。也就是讓 sh["score"] = [80, 80, 80, 90]，這樣等于是創(chuàng)建了一個(gè)新的對(duì)象并重新賦值，是可行的。
或者你在打開文件的時(shí)候，多指定一個(gè)參數(shù) writeback。
import shelve
# 打開文件，設(shè)置鍵值對(duì)
sh = shelve.open("shelve")
sh["name"] = "古明地覺"
sh["score"] = [80, 80, 80]
sh.close()
# 重新打開文件，修改鍵值對(duì)
sh = shelve.open("shelve", writeback=True)
sh["name"] = "芙蘭朵露"
sh["score"].append(90)
sh.close()
# 再次重新打開文件，查看鍵值對(duì)
sh = shelve.open("shelve")
print(sh["name"])
print(sh["score"])
"""
芙蘭朵露
[80, 80, 80, 90]
"""
sh.close()可以看到都發(fā)生改變了，但這個(gè)參數(shù)會(huì)導(dǎo)致額外的內(nèi)存消耗。當(dāng)指定 writeback=True 的時(shí)候，shelve 會(huì)將讀取的對(duì)象都放到一個(gè)內(nèi)存緩存當(dāng)中。比如我們操作了 20 個(gè)持久化的對(duì)象，但只修改了一個(gè)，剩余的 19 個(gè)只是查看并沒有做修改，但當(dāng) sh.close() 的時(shí)候，會(huì)將這 20 個(gè)對(duì)象都寫回去。
因?yàn)?shelve 不知道你會(huì)對(duì)哪個(gè)對(duì)象做修改，所以不管你是查看還是修改，都會(huì)放到緩存當(dāng)中，然后再一次性都寫回去。這樣就會(huì)造成兩點(diǎn)影響：
shelve 會(huì)把我們使用的對(duì)象放到內(nèi)存的另一片空間中，等于是額外拷貝了一份。
雖然操作了 N 個(gè)對(duì)象，但只修改了 1 個(gè)，而 shelve 會(huì)把 N 個(gè)對(duì)象都重新寫回去，從而造成性能上的問題，導(dǎo)致效率降低。
因此加不加這個(gè)參數(shù)，由具體情況決定。
綜上所述，Python 算是自帶了小型數(shù)據(jù)庫，看看能不能在合適的場(chǎng)景中把它用上。
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