Модуль shelve

Для работы с бинарными файлами в Python может применяться еще один модуль - shelve. Он сохраняет объекты в файл с определенным ключом. Затем по этому ключу может извлечь ранее сохраненный объект из файла. Процесс работы с данными через модуль shelve напоминает работу со словарями, которые также используют ключи для сохранения и извлечения объектов.

Для открытия файла модуль shelve использует функцию open():

open(путь_к_файлу[, flag="c"[, protocol=None[, writeback=False]]])

Где параметр flag может принимать значения:

• c: файл открывается для чтения и записи (значение по умолчанию). Если файл не существует, то он создается.

• r: файл открывается только для чтения.

• w: файл открывается для записи.

• n: файл открывается для записи Если файл не существует, то он создается. Если он существует, то он перезаписывается

Для закрытия подключения к файлу вызывается метод close():

import shelve
d = shelve.open(filename)
d.close()

Либо можно открывать файл с помощью оператора with. Сохраним и считаем в файл несколько объектов:

import shelve

FILENAME = "states2"
with shelve.open(FILENAME) as states:
    states["London"] = "Great Britain"
    states["Paris"] = "France"
    states["Berlin"] = "Germany"
    states["Madrid"] = "Spain"

with shelve.open(FILENAME) as states:
    print(states["London"])
    print(states["Madrid"])

Запись данных предполагает установку значения для определенного ключа:

states["London"] = "Great Britain"

А чтение из файла эквивалентно получению значения по ключу:

print(states["London"])

В качестве ключей используются строковые значения. Консольный вывод программы:

Great Britain
Spain

Чтение данных

При чтении данных, если запрашиваемый ключ отсутствует, то генерируется исключение. В этом случае перед получением мы можем проверять на наличие ключа с помощью оператора in:

with shelve.open(FILENAME) as states:
    key = "Brussels"
    if key in states:
        print(states[key])

Также мы можем использовать метод get(). Первый параметр метода - ключ, по которому следует получить значение, а второй - значение по умолчанию, которое возвращается, если ключ не найден.

with shelve.open(FILENAME) as states:
    state = states.get("Brussels", "Undefined")
    print(state)

Используя цикл for, можно перебрать все значения из файла:

with shelve.open(FILENAME) as states:
    for key in states:
        print(key," - ", states[key])

Метод keys() возвращает все ключи из файла, а метод values() - все значения:

with shelve.open(FILENAME) as states:

    for city in states.keys():
        print(city, end=" ")        # London Paris Berlin Madrid 
    print()
    for country in states.values():
        print(country, end=" ")     # Great Britain France Germany Spain 

Еще один метод items() возвращает набор кортежей. Каждый кортеж содержит ключ и значение.

with shelve.open(FILENAME) as states:

    for state in states.items():
        print(state)

Консольный вывод:

("London", "Great Britain")
("Paris", "France")
("Berlin", "Germany")
("Madrid", "Spain")

Обновление данных

Для изменения данных достаточно присвоить по ключу новое значение, а для добавления данных - определить новый ключ:

import shelve

FILENAME = "states2"
with shelve.open(FILENAME) as states:
    states["London"] = "Great Britain"
    states["Paris"] = "France"
    states["Berlin"] = "Germany"
    states["Madrid"] = "Spain"

with shelve.open(FILENAME) as states:

    states["London"] = "United Kingdom"
    states["Brussels"] = "Belgium"
    for key in states:
        print(key, " - ", states[key])

Удаление данных

Для удаления с одновременным получением можно использовать функцию pop(), в которую передается ключ элемента и значение по умолчанию, если ключ не найден:

with shelve.open(FILENAME) as states:

    state = states.pop("London", "NotFound")
    print(state)

Также для удаления может применяться оператор del:

with shelve.open(FILENAME) as states:

    del states["Madrid"] 	# удаляем объект с ключом Madrid

Для удаления всех элементов можно использовать метод clear():

with shelve.open(FILENAME) as states:

    states.clear()