舉例簡單講解Python中的數據存儲模塊shelve的用法

shelve類似于一個key-value數據庫，可以很方便的用來保存Python的內存對象，其內部使用pickle來序列化數據，簡單來說，使用者可以將一個列表、字典、或者用戶自定義的類實例保存到shelve中，下次需要用的時候直接取出來，就是一個Python內存對象，不需要像傳統數據庫一樣，先取出數據，然后用這些數據重新構造一遍所需要的對象。下面是簡單示例：

import shelve

def test_shelve():
  # open 返回一個Shelf類的實例
  #
  # 參數flag的取值范圍：
  # 'r'：只讀打開
  # 'w'：讀寫訪問
  # 'c'：讀寫訪問，如果不存在則創建
  # 'n'：讀寫訪問，總是創建新的、空的數據庫文件
  #
  # protocol：與pickle庫一致
  # writeback：為True時，當數據發生變化會回寫，不過會導致內存開銷比較大
  d = shelve.open('shelve.db', flag='c', protocol=2, writeback=False)
  assert isinstance(d, shelve.Shelf)
 
  # 在數據庫中插入一條記錄
  d['abc'] = {'name': ['a', 'b']}
  d.sync()
 
  print d['abc']
 
  # writeback是False，因此對value進行修改是不起作用的
  d['abc']['x'] = 'x'
  print d['abc'] # 還是打印 {'name': ['a', 'b']}
 
  # 當然，直接替換key的value還是起作用的
  d['abc'] = 'xxx'
  print d['abc']
 
  # 還原abc的內容，為下面的測試代碼做準備
  d['abc'] = {'name': ['a', 'b']}
  d.close()
 
  # writeback 為 True 時，對字段內容的修改會writeback到數據庫中。
  d = shelve.open('shelve.db', writeback=True)
 
  # 上面我們已經保存了abc的內容為{'name': ['a', 'b']}，打印一下看看對不對
  print d['abc']
 
  # 修改abc的value的部分內容
  d['abc']['xx'] = 'xxx'
  print d['abc']
  d.close()
 
  # 重新打開數據庫，看看abc的內容是否正確writeback
  d = shelve.open('shelve.db')
  print d['abc']
  d.close()

這個有一個潛在的小問題，如下：    
>>> import shelve
>>> s = shelve.open('test.dat')
>>> s['x'] = ['a', 'b', 'c']
>>> s['x'].append('d')
>>> s['x']
['a', 'b', 'c']

存儲的d到哪里去了呢？其實很簡單，d沒有寫回，你把['a', 'b', 'c']存到了x，當你再次讀取s['x']的時候，s['x']只是一個拷貝，而你沒有將拷貝寫回，所以當你再次讀取s['x']的時候，它又從源中讀取了一個拷貝，所以，你新修改的內容并不會出現在拷貝中，解決的辦法就是，第一個是利用一個緩存的變量，如下所示    
>>> temp = s['x']
>>> temp.append('d')
>>> s['x'] = temp
>>> s['x']
['a', 'b', 'c', 'd']

在python2.4以后有了另外的方法，就是把open方法的writeback參數的值賦為True，這樣的話，你open后所有的內容都將在cache中，當你close的時候，將全部一次性寫到硬盤里面。如果數據量不是很大的時候，建議這么做。

下面是一個基于shelve的簡單數據庫的代碼    
#database.py
import sys, shelve
 
def store_person(db):
  """
  Query user for data and store it in the shelf object
  """
  pid = raw_input('Enter unique ID number: ')
  person = {}
  person['name'] = raw_input('Enter name: ')
  person['age'] = raw_input('Enter age: ')
  person['phone'] = raw_input('Enter phone number: ')
  db[pid] = person
 
def lookup_person(db):
  """
  Query user for ID and desired field, and fetch the corresponding data from
  the shelf object
  """
  pid = raw_input('Enter ID number: ')
  field = raw_input('What would you like to know? (name, age, phone) ')
  field = field.strip().lower()
  print field.capitalize() + ':', \
    db[pid][field]
 
def print_help():
  print 'The available commons are: '
  print 'store :Stores information about a person'
  print 'lookup :Looks up a person from ID number'
  print 'quit  :Save changes and exit'
  print '?   :Print this message'
 
def enter_command():
  cmd = raw_input('Enter command (? for help): ')
  cmd = cmd.strip().lower()
  return cmd
 
def main():
  database = shelve.open('database.dat')
  try:  
    while True:
      cmd = enter_command()
      if cmd == 'store':
        store_person(database)
      elif cmd == 'lookup':
        lookup_person(database)
      elif cmd == '?':
        print_help()
      elif cmd == 'quit':
        return
  finally:
    database.close()
if __name__ == '__main__': main()