数据持久化 - ZODB

ZODB (**Zope 对象数据库**) 是用于存储 Python 对象的数据库。它符合 ACID 规范 - 这是 NoSQL 数据库中没有的功能。ZODB 也是开源的、水平可扩展的和无模式的，就像许多 NoSQL 数据库一样。但是，它不是分布式的，也不提供简单的复制功能。它为 Python 对象提供了持久化机制。它是 Zope 应用程序服务器的一部分，但也可以独立使用。

ZODB 由 Zope 公司的 Jim Fulton 创建。它最初是一个简单的持久化对象系统。其当前版本为 5.5.0，完全用 Python 编写，使用 Python 内置对象持久化 (pickle) 的扩展版本。

ZODB 的一些主要功能包括：

事务
历史记录/撤销
可插拔存储
内置缓存
多版本并发控制 (MVCC)
网络可扩展性

ZODB 是一个**分层**数据库。在创建数据库时会初始化一个根对象。根对象像 Python 字典一样使用，并且可以包含其他对象（这些对象本身可以像字典一样）。要将对象存储到数据库中，只需将其分配到其容器内的新的键即可。

ZODB 适用于数据具有层次结构并且读取操作多于写入操作的应用程序。ZODB 是 pickle 对象的扩展。因此，它只能通过 Python 脚本进行处理。

要安装最新版本的 ZODB，可以使用 pip 工具：

pip install zodb

以下依赖项也会被安装：

BTrees==4.6.1
cffi==1.13.2
persistent==4.5.1
pycparser==2.19
six==1.13.0
transaction==2.4.0

ZODB 提供以下存储选项：

FileStorage

这是默认选项。所有内容都存储在一个大的 Data.fs 文件中，该文件本质上是一个事务日志。

DirectoryStorage

此选项为每个对象修订版存储一个文件。在这种情况下，它不需要在非正常关闭时重建 Data.fs.index。

RelStorage

此选项将 pickle 存储在关系数据库中。支持 PostgreSQL、MySQL 和 Oracle。

要创建 ZODB 数据库，我们需要一个存储、一个数据库以及最终的一个连接。

第一步是拥有存储对象。

import ZODB, ZODB.FileStorage
storage = ZODB.FileStorage.FileStorage('mydata.fs')

DB 类使用此存储对象获取数据库对象。

db = ZODB.DB(storage)

将 None 传递给 DB 构造函数以创建内存数据库。

Db=ZODB.DB(None)

最后，我们建立与数据库的连接。

conn=db.open()

然后，连接对象通过 ‘root()’ 方法使您能够访问数据库的 ‘root’。‘root’ 对象是包含所有持久化对象的字典。

root = conn.root()

例如，我们将学生列表添加到根对象，如下所示：

root['students'] = ['Mary', 'Maya', 'Meet']

在提交事务之前，此更改不会永久保存在数据库中。

import transaction
transaction.commit()

要存储用户定义类的对象，该类必须继承自 persistent.Persistent 父类。

子类化的优势

子类化 Persistent 类具有以下优势：

通过设置属性，数据库将自动跟踪对对象所做的更改。
数据将保存在其自己的数据库记录中。
您可以保存不属于 Persistent 子类的的数据，但它将存储在引用它的任何持久化对象的数据库记录中。非持久化对象由其包含的持久化对象拥有，如果多个持久化对象引用相同的非持久化子对象，它们将获得自己的副本。

让我们定义一个学生类，如下所示，它是 Persistent 类的子类：

import persistent
   class student(persistent.Persistent):
   def __init__(self, name):
      self.name = name
   def __repr__(self):
      return str(self.name)

要添加此类的对象，让我们首先按照上述方法设置连接。

import ZODB, ZODB.FileStorage
storage = ZODB.FileStorage.FileStorage('studentdata.fs')
db = ZODB.DB(storage)
conn=db.open()
root = conn.root()

声明对象并添加到根，然后提交事务。

s1=student("Akash")
root['s1']=s1
import transaction
transaction.commit()
conn.close()

由于根对象类似于内置字典，因此可以使用 items() 方法以视图对象的形式检索添加到根的所有对象的列表。

print (root.items())
ItemsView({'s1': Akash})

要从根中获取特定对象的属性，

print (root['s1'].name)
Akash

对象可以轻松更新。由于 ZODB API 是一个纯 Python 包，因此它不需要使用任何外部 SQL 类型语言。

root['s1'].name='Abhishek'
import transaction
transaction.commit()

数据库将立即更新。请注意，transaction 类还定义了 abort() 函数，它类似于 SQL 中的 rollback() 事务控制。

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