我们知道利用JSON模块可方便的将Python基本类型(dict、list等)数据永久的存储成文件,同时也可以通过自定义转换函数和继承JSON encode&decode的方法实现自定义类的存储。本文就在前文“ Python JSON模块”的基础上,实现python支持JSON存储的对象。

对象能够采取JSON存储和解析是有很大意义的。例如机器学习中所有分类算法的训练过程中都存在大量的数据计算,如果每次启动分类都需要重新训练分类算法浪费资源且没有效率,如果能够将训练产生的分类算法对象保存起来,那么除非需要算法调优,以后只需载入即可。另一方面,对象能够进行JSON解析和存储也使得其可以在网络上传送,这在当下云计算、分布式数据处理中都有非凡的意义。

为了实现自存储和解析,定义对象的关键操作有:

0,将object_json.py copy至包中,定义对象的模块导入object_json:import object_json。

1,__init__()函数要支持可变数量的函数调用,即要写成__init__(self, ..., , **args)。如此定义对象才可以有除构造阶段需要初始化的属性之外的属性。

2,对于对象构造阶段必须初始化的属性,__init__()函数中的形参必须与这些属性名称完全相同,如此才能通过字典‘key’: value对构造对象。

3,定义一个属性‘__name__’--该对象实例的名称,利用inspect模块实现。‘__name__‘属性主要用于产生对象存储时默认的文件名称。

4,定义jsonDumps()和jsonLoadTransfer()方法,通过objectLoadFromFile()完成对象JSON文件load和新对象创建。

(i)jsonDumps()用于将对象转换成dict并通过json.dumps()将对象存储成json文件,若用户不指定文件名则以instancename.json为默认存储文件。由于JSON只支持python基本类型,因此若对象中有一些其他类型(如numpy matrix),则需将其转化成Python基本类型(如matrix.tolist()将matrix转换成list)。

(ii)jsonLoadTransfer()用于完成数据格式的转换,将一些对象属性从基本类型转化成需要的类型(如mat(list)将类型从list转换成matrix),若对象只有Python基本类型则可以省略该方法。创建完整、可用对象过程是:

  1. obj = objectLoadFromFile() obj.jsonLoadTransfer()

    下面的代码就是支持自定义对象进行JSON存储和解析的object_json模块。

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    1. import json import inspect
    2. import pdb def object2dict(obj):
    3. #convert object to a dict d = {'__class__':obj.__class__.__name__, '__module__':obj.__module__}
    4. d.update(obj.__dict__) return d
    5. def objectDumps2File(obj, jsonfile): objDict = object2dict(obj)
    6. with open(jsonfile, 'w') as f: f.write(json.dumps(objDict))
    7. def dict2object(d):
    8. '''convert dict to object, the dict will be changed''' if'__class__' in d:
    9. class_name = d.pop('__class__') module_name = d.pop('__module__')
    10. module = __import__(module_name) #print 'the module is:', module
    11. class_ = getattr(module,class_name) args = dict((key.encode('ascii'), value) for key, value in d.items()) #get args
    12. #print 'the atrribute:', repr(args) #pdb.set_trace()
    13. inst = class_(**args) #create new instance else:
    14. inst = d return inst
    15. def objectLoadFromFile(jsonFile): '''load json file and generate a new object instance whose __name__ filed
    16. will be 'inst' ''' with open(jsonFile) as f:
    17. objectDict =json.load(f) obj = dict2object(objectDict)
    18. return obj #test function
    19. if __name__ == '__main__': class Person(object):
    20. def __init__(self,name,age, **args): obj_list = inspect.stack()[1][-2]
    21. self.__name__ = obj_list[0].split('=')[0].strip()#object instance name self.name = name
    22. self.age = age
    23. def __repr__(self): return 'Person Object name : %s , age : %d' % (self.name,self.age)
    24. def say(self): #d = inspect.stack()[1][-2]
    25. #print d[0].split('.')[0].strip() return self.__name__
    26. def jsonDumps(self, filename=None): '''essential transformation to Python basic type in order to
    27. store as json. dumps as objectname.json if filename missed ''' if not filename:
    28. jsonfile = self.__name__+'.json' else: jsonfile = filename
    29. objectDumps2File(self, jsonfile)
    30. def jsonLoadTransfer(self):#TBD '''essential transformation to object required type,such as
    31. numpy matrix.call this function after newobject = objectLoadFromFile(jsonfile)''' pass
    32. p = Person('Aidan',22)
    33. #json.dumps(p)#error will be throwed
    34. #objectDumps2File(p,'Person.json') p.jsonDumps()
    35. p_l = objectLoadFromFile('p.json')
    36. print 'the decoded obj type: %s, obj:%s' % (type(p_l),repr(p_l))

      Python类有新旧两种,py 2.2 后类定义继承 object 的目的是使这个类成为 new style class, 没有继承 object 的为传统classic class(最终也会继承object)。

      类定义中如下两种方法:

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      1. class Person(): class Person(object)

        其区别在于:

        若创建新的Person instanc test,则type(test)的输出分别为:

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        1. inspect 模块提供了一系列自省函数,它可以获取模块,类,方法,函数,traceback,帧对象,代码对象的信息。常用的方法getmembers,ismodule,getcallargs,isclass等,更多详细信息参见http://docs.python.org/library/inspect.。可以参考’python inspect模块解析