python之IO编程

什么是IO

由于程序和运行数据是在内存中驻留的，由CPU这个超快的计算核心来执行。当涉及到数据交换的地方，通常是磁盘、网络等，就需要IO接口。由于CPU和内存的速度远远高于外设的速度，那么在IO编程中就存在速度严重不匹配的问题。这时有2种解决办法，一是同步IO（CPU暂停直到数据重新写入完到磁盘中）二是，异步IO（CPU不等待，继续执行后续代码）。明显异步的复杂度高于同步IO，所以在这里只讨论同步的IO。

复习文件操作

	 我们都使用过文件读写，应该知道读写文件是最常见的IO操作，
	 所以，读写文件就是请求操作系统打开一个文件对象（文件描述符）
	 ,然后通过操作系统提供的接口从这个文件对象中读取或写入文件。
	读取文件：
		with语句：
		with open('xiao','w',encoding='utf-8') as e:
		    e.write('eric gevi')
		    e.write('\n')
		    e.write('ben,ten')
		open函数：
			f = open('yu.txt','a+',encoding='utf-8')
			f.write('nihao')
			f.close()

内存缓冲区操作StringIO和BytesIO

		刚刚上面我们看到是读写文件到磁盘中，下面说在内存缓冲区中的读写操作
		StringIO：
		这个一眼我们就可以看出来，顾名思义，就是将文本字符串写入到内存缓冲区
		然后创建一个StringIO对象，就可以像文件一样写入，这里我们用getvalue获取写入的str。
	 			b = StringIO()     #创建一个StringIO对象
				b.write('你好')    #写入数据
				ret = b.getvalue()   #获取数据
				print(ret)      #打印结果
		也可以像文件一样读取，需要先初始化：
			a = StringIO('nihao\nnihao')    #初始化
			while True:
			    f = a.readline()   #这里文件操作的方法这里也可以用
			    if f:    #判断是否有数据
			        print(f)
			    else:
			        break
		
		BytesIO：
		StringIO只能操作str数据，要操作我们二进制的数据就要用到我们的BytesIO了。
			a = BytesIO()
			a.write('一个测试数据'.encode('utf-8'))  #注意：写入的不是str，是经过UTF-8编码的bytes
			ret = b = a.getvalue()   #同上获取
			print(ret)  #这里看下结果：b'\xe4\xb8\x80\xe4\xb8\xaa\xe6\xb5\x8b\xe8\xaf\x95\xe6\x95\xb0\xe6\x8d\xae'
			解码这里就更简单了：
			a = BytesIO()
			a.write('一个测试数据'.encode('utf-8'))
			ret = b = a.getvalue().decode('utf-8')  #这里用什么编码的就用什么解码就可以了
			print(ret)   #一个测试数据
			和StringIO一样我们也可以像文件一样读取：
			a = BytesIO('hello,李开复'.encode('gbk'))
			print(a.read())

序列化pickle和json

	考虑几个问题：
		1.为什么要序列化？
		2.什么是序列化？
		3.python中怎么使用序列化？
	1.我们把数据在内存中传输的过程中或存储的时候称为序列化，也可以称为序列。
	2.序列化后，就可以把序列化后的内容写入磁盘，或者通过网络传输到别的机器上。
	3.python提供了模块pickle和json来实现序列化。
	下面我们来看一下：
		pickle：
		import pickle,json    #先要导入两个内置模块
		a = [1,2,3,4,5,6,7]  #可序列化对象可以是：字典,列表  ,None,字符串,数字,浮点数,不支持set
		ret = pickle.dumps(a)  #python对象序列化产生一个字节流
		print(ret)     #b'\x80\x03]q\x00(K\x01K\x02K\x03K\x04K\x05K\x06K\x07e.'
		c = pickle.loads(ret)   #字节流序列转换为python对象
		print(c)       #[1,2,3,4,5,6,7]
		
		f = open('yu.txt','wb')
		a = {"name":'eric','age':18}
		pickle.dump(a,f)   
		#dump将数据通过特殊的形式转换为只有python语言认识的字符串，并写入文件
		f.close()
		
		f = open('yu.txt','rb')
		a = {"name":'eric','age':18}
		ret = pickle.load(f)  
		#load从数据文件中读取数据，并转换为python的数据结构
		print(ret)
		f.close()
注意：dump、dumps和load、loads的区别
	这里可以理解为dump操作文件对象，
	dumps操作python对象，上面已经写得有了，
	这里不一一赘述，load、loads就是对应的读文件对象和python对象。
	
json：
	a = ['nihao',1,2,3,None,True,{'name':'eric'},2.31]
	suam_ret = json.dumps(a)        #将对象序列化
	obj_python = json.loads(suam_ret)   #将序列化字符串反序列化
	print(obj_python)
	
	a = ['nihao',1,2,3,None,True,{'name':'eric'},2.31]
	with open('yu.txt','w+',encoding='utf-8') as f:
	 	 json.dump(a,f)   #将对象序列化并保存到文件
	 with open('yu.txt','r',encoding='utf-8') as f:
	      print(json.load(f))  #将序列化字符串从文件读取并反序列化

总结：
	共同点：	都可以序列化和反序列化,python里面的基本数据类型
	不同点：pickle可以序列化python所有的数据类型，
			而json不能序列化我们的set类型，我们可能
			经常听说过json，因为json是一门跨语言的数据类型
			json数据遵循了共同的标准格式:xml/json(更多)
		    json可以在不同语言之间交换数据，这就是他的强大之处
		    而我们的pickle只能在python里面使用，这一点要记住。