Python 序列化与反序列化：原理与 Pickle 实战

为什么需要序列化

底层网络传输（如 TCP/IP）本质上只认字节流，无法直接识别对象。当两个进程进行远程通信时，无论发送什么类型的数据，最终都会以二进制序列的形式在网络上传送。因此，发送方需要将对象转换为字节序列，接收方再将其恢复为对象。

简单来说：

• 序列化：将对象转换为有序的二进制序列。
• 反序列化：将二进制序列还原为对象（如字典、列表）。
• 持久化：如果序列化后的数据被保存到文件，就称为持久化。它既可以是网络传输的中间态，也可以是最终的存储形式。

Python 中的 Pickle 模块

在 Python 生态里，最经典的方案莫过于内置的 pickle 模块。不过要注意，它的局限性也很明显：仅限于两端都是 Python 的环境，且最好保持版本一致，否则容易出错。

核心方法

pickle 提供了四个基础接口，分为'内存'和'文件'两种场景：

• dumps: 对象序列化，返回字符串（内存中）。
• dump: 对象序列化到文件对象。
• loads: 对象反序列化，从字符串恢复。
• load: 对象反序列化，从文件中读取。

实战示例

下面是一个完整的读写示例。注意，文件操作必须使用二进制模式（wb / rb），否则会因为编码问题报错。

import pickle
from pathlib import Path

# 准备一些测试数据
lst = 'a b c d'.split()
d = dict(zip('abcd', range(4)))
print(f"原始数据：{lst}, {d}")

# 确保目录存在
p = Path('/root/test.pkl')
if not p.parent.exists():
    p.parent.mkdir(parents=True)

# 序列化写入文件
with open(p, 'wb+') as f:
    pickle.dump(lst, f)
    pickle.dump(d, f)

# 反序列化读取文件
with open(p, 'rb')  f:
    ()
    (pickle.load(f))
    (pickle.load(f))