python中序列化对象的方法主要有pickle和json，针对安全性、性能、兼容性和可读性进行选择。1.pickle模块支持复杂对象和自定义类的序列化，但存在安全风险，尤其在反序列化不可信数据时；2.json模块更安全，但仅限于内置数据类型的序列化，适用于跨语言兼容和文本可读性要求高的场景；3.处理循环引用时，pickle默认跟踪对象避免重复序列化，但复杂情况下建议手动打破循环，如将引用设为none后再恢复；4.自定义序列化可通过__getstate__和__setstate__方法实现，灵活控制属性的保存与恢复过程。综合考虑需求后合理选用方法，若仅python内部使用且追求性能可选pickle，否则优先用json。
Python中序列化对象，简单说就是把对象变成字符串或者字节流，方便存储或传输。避免循环引用，得用点技巧，不然会卡死。
解决方案
Python提供了pickle模块来做序列化，但pickle容易出安全问题，特别是反序列化不可信数据的时候。更安全的选择是json，但json只能序列化Python内置的一些类型，比如字典、列表、字符串、数字等。如果你的对象比较复杂，或者自定义的类，json就搞不定了。
pickle的基本用法：
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import pickle class MyClass: def __init__(self, data): self.data = data obj = MyClass(123) # 序列化到文件 with open('my_object.pkl', 'wb') as f: pickle.dump(obj, f) # 从文件反序列化 with open('my_object.pkl', 'rb') as f: loaded_obj = pickle.load(f) print(loaded_obj.data) # 输出: 123
避免循环引用，pickle其实自带了处理机制。它会跟踪已经序列化的对象，如果遇到重复的对象，就不会再次序列化，而是保存一个引用。但如果循环引用过于复杂，可能会导致性能问题。
一个更靠谱的方法是手动打破循环引用。在序列化之前，把循环引用的地方设置为None，序列化之后再恢复。
import pickle class Node: def __init__(self, name): self.name = name self.parent = None self.children = [] def add_child(self, child): self.children.append(child) child.parent = self node1 = Node("Node 1") node2 = Node("Node 2") node3 = Node("Node 3") node1.add_child(node2) node2.add_child(node3) node3.add_child(node1) # 循环引用 # 序列化前打破循环引用 node3.parent = None # 序列化 serialized_data = pickle.dumps(node1) # 反序列化 loaded_node1 = pickle.loads(serialized_data) # 恢复循环引用（可选，如果需要的话） # loaded_node3 = loaded_node1.children[0].children[0] # loaded_node3.parent = loaded_node1
如何选择合适的序列化方法？
选择序列化方法，要考虑几个因素：安全性、性能、兼容性和可读性。
- 安全性： 如果要序列化的数据来自不可信的来源，千万别用pickle。json更安全，但只能序列化简单的数据类型。
- 性能： pickle通常比json快，但如果对象结构复杂，json可能更有效率。
- 兼容性： json是一种通用的数据格式，在不同的编程语言和平台之间都有很好的兼容性。pickle只能在Python中使用。
- 可读性： json是文本格式，可读性好。pickle是二进制格式，可读性差。
如果对性能要求不高，而且数据结构简单，json是首选。如果性能是关键，而且数据只在Python中使用，可以考虑pickle，但一定要注意安全问题。
如何自定义序列化和反序列化过程？
有时候，默认的序列化方式可能不满足需求。比如，你可能想忽略某些属性，或者对某些属性进行特殊处理。
pickle提供了__getstate__和__setstate__两个方法，可以让你自定义序列化和反序列化的过程。
- __getstate__：在序列化之前被调用，返回一个对象的状态。你可以选择返回哪些属性，或者对属性进行修改。
- __setstate__：在反序列化之后被调用，接收__getstate__返回的状态。你可以用这个状态来恢复对象。
import pickle class MyClass: def __init__(self, a, b, c): self.a = a self.b = b self.c = c def __getstate__(self): # 只序列化a和b return {'a': self.a, 'b': self.b} def __setstate__(self, state): # 恢复a和b，c设置为默认值 self.a = state.get('a', 0) self.b = state.get('b', 0) self.c = -1 # 默认值 obj = MyClass(1, 2, 3) # 序列化 serialized_data = pickle.dumps(obj) # 反序列化 loaded_obj = pickle.loads(serialized_data) print(loaded_obj.a, loaded_obj.b, loaded_obj.c) # 输出: 1 2 -1
这样，你就可以灵活地控制对象的序列化和反序列化过程，满足各种特殊需求。
