Ruby序列化和持久化存储:Marshal和Pstore

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Ruby Marshal序列化

Marshal是Ruby的核心库,可以将一些对象以二进制的方式序列化保存到文件中,需要时再从文件中加载重新构建成对象,即反序列化。

Marshal对数值、字符串、数组、布尔值等基础数据的序列化保存没有任何问题。

序列化和反序列化的过程非常简单:

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# 一个嵌套数组
arr = [
%w(Perl Python PHP),
%w(C C++ Java Golang),
%w(Shell Powershell Cmdline)
]

# 将arr对象序列化保存到文件中
File.open('/tmp/data.dat', "w") do |file|
Marshal.dump(arr, file)
end

# 反序列化
File.open('/tmp/data.dat') do |file|
data = Marshal.load(file)
end

p data

Marshal.dump()还可以通过第三个参数指定最多允许序列化多少个嵌套的对象层次,即深度,超出了深度将报错。其默认值为-1,此时表示不检查深度,即dump所有层次。例如:

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arr = [
%w(Perl Python PHP),
[ %w(C C++), %(Java Golang) ], #=> 3层
%w(Shell Powershell Cmdline)
]

# 将arr对象序列化保存到文件中
File.open('/tmp/data.dat', "w") do |file|
Marshal.dump(arr, file, 4) #=> 小于4将报错
end

如果想要指定对象中要序列化的内容,或者指定序列化成什么类型,可以在类中编写marshal_dumpmarshal_load方法。例如,只dump一部分数据并以数组的方式保存:

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class Klass
def initialize name, age, height
@name = name
@age = age
@height = height
end

def marshal_dump
[@name, @age]
end

# 反序列化,arr是序列化时的数组
# 最终它返回一个Klass的实例对象
def marshal_load arr
@name, @age = arr
end
end

# 序列化Klass的一个对象,但只会包含name和age两个属性
obj = Klass.new("junmajinlong", 23, 170)
File.open('/tmp/me.dat','w') do |file|
Marshal.dump(obj, file)
end

# 反序列化,得到一个Klass的实例对象,并设置name和age属性
obj1 = File.open("/tmp/me.dat") do |file|
Marshal.load file
end

p obj1
#=> #<Klass:0x00007fffcc0119f8 @name="junmajinlong", @age=23>

显然,上面反序列化的过程中缺少了一个height属性。为了让对象完整,在反序列化的时候需要根据反序列化得到的结果合理构建新对象。例如,使用instance_eval()构建新对象:

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def marshal_load arr
self.instance_eval do
initialize(*arr, 170)
end
end

Pstore存储

Pstore(persistence store)是Ruby的一个持久化存储的标准库,它以基于Hash数据类型的方式将数据以key-value的方式存储在文件中(二进制的),其中value是想要存储的数据,key是这部分数据的一个名称。

在Pstore中,key称为root,每个key都是一个root。

Pstore是基于事务的,所以多次增删改数据的过程是原子的,可统一提交(commit)、统一回滚(abort)。commit()和abort()时都会立即终止本次事务,所以它们后面的代码不会执行,如果没有指定commit()或abort(),则在退出transaction的时候自动保存。

因为pstore每次读都要先加载文件部分内容到内存(直到找到对应的key),所以读效率不高。再者,每次写入都需要拷贝文件的绝大部分数据,所以效率更低。因此,Pstore只适用于少量数据、少量读写的数据存储场景。

例如,持久化保存到文件:

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require 'pstore'

s = PStore.new('/tmp/pstore.dat')

s.transaction do
s["p1"] = {name: "junmajinlong", age: 23, height: 170 }
s["p2"] = {name: "junma", age: 22, height: 180}
s.commit
s["p3"] = {name: "jinlong", age: 24}
end

s.transaction do
# 覆盖p2
s["p2"] = {name: "jinlong", age: 24, height: 170 }
end #=> 自动commit

从pstore文件中读取数据:

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require 'pstore'

s = PStore.new("/tmp/pstore.dat")

p2 = s.transaction do
s["p2"]
end
p p2
puts p2.name

transaction(read_only=false)还可以指定参数设置该事务是否只读,如果设置了只读,则事务内对pstore做任何修改都会抛出错误。

Pstore还有其它一些辅助方法:

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[KEY]     :获取元素的值,如果元素不存在则返回nil
delete() :删除元素,可指定元素不存在时的默认值参数
fetch() :获取元素,如果元素不存在,默认报错,可指定默认返回值
path() :返回pstore文件的路径
root?() :检查key是否存在
roots() :返回所有的key
文章作者: 骏马金龙
文章链接: http://www.junmajinlong.com/ruby/ruby_marshal_pstore/
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