#Python 的数据持久化

程序中的数据都保存在内存中，如果希望程序退出后，下次运行时仍能使用之前的数据，就需要对数据进行 持久化，也就是将数据保存到持久性存储器（通常是硬盘）中。

例如如下数据，是游戏中角色的名字、最大血量、当前血量：

player_state:dict = {
    'name': 'link',
    'max_hp': 10,
    'current_hp': 7,
}

玩家退出游戏时，需要将该数据保存到硬盘上，我们无法轻易地将数据直接写入硬盘，通常需要将对象转换为 str 或 bytes 后再进行写入。

相应的，在下一次启动游戏时，我们需要读取数据后转换回原来的 dict。

将数据转换为 str 或 bytes 的过程称作 序列化 或 编码，反之责备称作 反序列化 或 解码。

示例：

# 数据
player_state:dict = {
    'name': 'link',
    'max_hp': 10,
    'current_hp': 7,
}

# 通过 str 函数转换为字符串后写入文件保存
with open("save.data", "w", encoding="utf-8") as fp:
    fp.write(str(player_state))     # str 函数对复杂对象的转换不一定符合预期，请勿用作序列化

# ...

# 下次启动，读取文件
with open("save.data", "r", encoding="utf-8") as fp:
    data = fp.read()

# 转换回 dict
backup_state = eval(data)           # eval 可以执行任何代码，非常危险，请勿用于反序列化

# 查看数据
print(backup_state)
运行代码
>>> Establishing WebAssembly Runtime. 
>>> Standby. 
Powered by Shift.

#Python 的对象序列化

Python 中，可以使用内置的 pickle 模块保存和加载对象，dump 函数将对象编码为 bytes 并存入文件，load 函数读取文件并解码为对象。

函数说明：

def dumps(obj) -> bytes:
    '''
    将对象编码为 bytes

    :param obj: 要保存的对象
    :return: 转换后的 bytes
    '''
    pass

def loads(data:bytes):
    '''
    将 bytes 解码成对象

    :param data: 要解码的 bytes
    :return: 解码出的对象
    '''
    pass

def dump(obj, fp):
    '''
    将对象编码为 bytes 保存到文件中

    :param obj: 要保存的对象
    :param fp: 要写入的文件流
    '''
    pass

def load(fp):
    '''
    读取文件中的 bytes 解码成对象

    :param fp: 要读取的文件流
    :return: 解码出的对象
    '''
    pass

示例：

import pickle

# 数据
player_state:dict = {
    'name': 'link',
    'max_hp': 10,
    'current_hp': 7,
}

# 通过 pickle.dump 转换为 bytes 后写入文件保存
with open("save.data", "wb") as fp:
    pickle.dump(player_state, fp)

# ...

# 下次启动，通过 pickle.load 加载数据
with open("save.data", "rb") as fp:
    backup_state = pickle.load(fp)

# 查看数据
print(backup_state)
运行代码
>>> Establishing WebAssembly Runtime. 
>>> Standby. 
Powered by Shift.

pickle 只能用于 Python，并且在 Python 的不同版本之间也存在不兼容的可能性。

实际开发中更常用使用 JSON，XML 等标准的结构化数据格式。