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Pickleの動作をカスタマイズするためのメソッドをテストする

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pickleは、ファイルなどに保存するために、Python オブジェクトをバイト列にシリアライズするための標準ライブラリです。Pickle可能なオブジェクトはpickable、シリアライズされたバイト列からオブジェクトを再生成することをUnpickleと呼んでいます。

Pickleは、デフォルトでは__dict__に登録されているオブジェクトの属性をシリアライズしようとしますが、pickle用のスペシャルメソッドを定義することにより、その挙動をカスタマイズすることができます。特に、pickleするオブジェクトが、pickle出来ないオブジェクトをメンバーとして持っている場合や、そのオブジェクトが引数をとるコンストラクタで生成される場合などに使用します。

メソッド 使用目的
__getnewargs__() Unpickleする際にコンストラクタに渡す引数を指定する。
__getstate__() __dict__ではなく、このメソッドが返すオブジェクトをpickleする。
__setstate__(state) pickleされていたオブジェクトをstateとして受け取り、unpickle時の処理を行う。

次のコードはこれらのメソッドの挙動を確認するためサンプルスクリプトです。

import pickle

class Foo:
    def __new__(self, a):
        print('in __new__:', a)
        self = object.__new__(self)
        # self.a = a
        return self

    def __init__(self, a):
        print('in __init__:', a)
        self.a = a

    def __getstate__(self):
        print('in __getstate__:', self.a)
        state = self.__dict__.copy()
        return state

    def __getnewargs__(self):
        print('in __getnewargs__:', self.a)
        return (2 * self.a,)

    def __setstate__(self, state):
        self.__dict__.update(state)
        print('in __setstate__:', self.a)


foo = Foo(3)
bar = pickle.dumps(foo)
baz = pickle.loads(bar)
print(baz.__dict__)

このスクリプトの実行結果は次のようになります。

in __new__: 3
in __init__: 3
in __getnewargs__: 3
in __getstate__: 3
in __new__: 6
in __setstate__: 3
{'a': 3}

pickleのマニュアルに書いてあるとおりですが、下記のことが分かります。

  • __getnewargs__は、Pickleする時に呼ばれる。つまり、Unpickleされるときに__new__に渡す引数の情報は、Pickleされている。
  • __new__には、__getnewargs__が返した値が渡されている。
  • Unpicleでは__init__は呼ばれない。
fumitoh
Pythonの言語仕様や実装に関する備忘録が中心です。たまに便利なTipsなども投稿します。
https://github.com/fumitoh
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