什么是shelve模块？

Python的shelve模块提供了一种简单的方式来持久化存储Python对象。它使用类似字典的接口将对象保存到文件中，特别适合保存变量状态、程序配置或小型数据库。

主要优势：

• 使用类似字典的API，学习曲线平缓
• 支持大多数Python数据类型
• 数据持久化到磁盘文件
• 不需要外部数据库系统

shelve基础操作

1. 打开shelf文件

使用shelve.open()创建或打开shelf文件：

import shelve

# 创建或打开shelf文件
with shelve.open('mydata') as db:
    # 操作代码
    pass

2. 存储数据

像操作字典一样添加键值对：

with shelve.open('user_data') as db:
    db['username'] = 'john_doe'
    db['preferences'] = {'theme': 'dark', 'notifications': True}
    db['history'] = [1, 5, 8, 3, 10]

3. 读取数据

通过键名获取存储的值：

with shelve.open('user_data') as db:
    username = db['username']
    theme = db['preferences']['theme']
    
    print(f"用户名: {username}")  # 输出: 用户名: john_doe
    print(f"主题偏好: {theme}")   # 输出: 主题偏好: dark

实用示例：保存用户配置

import shelve

def save_user_settings(user_id, settings):
    """保存用户配置到shelf文件"""
    with shelve.open('user_settings') as db:
        db[user_id] = settings

def get_user_settings(user_id):
    """获取用户配置"""
    with shelve.open('user_settings') as db:
        if user_id in db:
            return db[user_id]
        return {}

# 示例使用
user_prefs = {
    'language': 'zh-CN',
    'font_size': 14,
    'recent_files': ['doc1.txt', 'report.pdf']
}

save_user_settings('user123', user_prefs)

# 稍后检索配置
retrieved_prefs = get_user_settings('user123')
print(retrieved_prefs['language'])  # 输出: zh-CN

高级技巧与注意事项

with shelve.open('data') as db:
    items = db['items']  # 假设这是一个列表
    items.append('new item')  # 修改不会自动保存
    
    # 必须重新赋值
    db['items'] = items

# 错误用法
db[123] = 'value'  # 会引发TypeError

# 正确用法
db['123'] = 'value'

with shelve.open('app_data') as db:
    if 'config' in db:
        config = db['config']
    else:
        config = default_config
        db['config'] = config

shelve最佳实践

• 始终使用with语句管理文件资源
• 对大型数据集考虑定期调用db.sync()
• 避免存储打开的文件对象或数据库连接
• 为复杂对象实现__getstate__和__setstate__方法
• 定期备份重要的shelf文件

何时使用shelve？

总结

Python的shelve模块提供了一种极其方便的方式来持久化存储变量数据。通过字典式接口，开发者可以轻松地保存和检索Python对象，无需复杂的数据库操作。

关键要点：

1. 使用shelve.open()创建/打开shelf文件
2. 像操作字典一样存储和检索数据
3. 修改可变对象后需要重新赋值
4. 键必须是字符串类型
5. 适合中小规模数据存储需求

现在你已经掌握了使用shelve保存Python变量的技能，尝试在你的下一个项目中使用它来存储配置或程序状态吧！