Python工具箱系列(三十七)

2023-06-29 13:33| 来源: 网络整理| 查看: 265

二进制文件操作（上）

python比较擅长与文本相关的操作。但现实世界中，对于非文本消息的处理也很普遍。例如：

◆通过有线、无线传递传感器获得的测量数据。

◆卫星通过电磁波发送测量数据。

◆数据中心的数万台服务器发送当前CPU的占用率信息、内存占用量等众多指标数据。

以上数据，当然可以以文本方式发送，但是对于带宽的占用惊人。假设某个对于PM2.5进行测量的传感器，每隔一秒发送一次测量数据，以文本方式发送消息，内容如下：

"counter: 1, pm25: 170.24119426834042, timestamp: 2022-07-24 08:52:11.138894+00:00"

以上消息占用了81个字节。而如果能够按照约定的格式直接发送二进制数据，则只需要20个字节，可以大幅提升传输效率。此外，以文本方式在本地保存传感器数据，则一天就需要81*86400/1024=6834M字节，对于传感器这种体积小巧的嵌入式系统，存储空间极为有限，很快就会空间耗尽。因此，对非文本数据直接保存与读取非常有必要。下面的代码演示了传感器类，以及传感器测量数据的二进制文件存储与读取的基本操作。

import binascii import random import struct from datetime import datetime from io import BytesIO from time import sleep import arrow class sensordata_v1(): def __init__(self): utc = arrow.utcnow() self._timestamp = utc.to('Asia/Shanghai') @property def counter(self) -> int: """ 计数器 Returns: int: 从0开始的计数器 """ return self._counter @counter.setter def counter(self, value: int): self._counter = value @property def pm25(self) -> float: """ PM25测量值 Returns: float: pm25的当前测量值 """ return self._pm25 @pm25.setter def pm25(self, value: float): self._pm25 = value @property def timestamp(self) -> datetime: """ 当前时点 Returns: datetime: 当前的时间 """ return self._timestamp.datetime def __str__(self): """ 以文字输出相关内容 Returns: string: 说明性文字 """ return f"counter: {self.counter}, pm25: {self.pm25}, timestamp: {self.timestamp}" def __repr__(self): """ 输出字节流的16进制内容 Returns: string: 16进制显示相关数值 """ return str(binascii.hexlify(self.toBytes())) def toBytes(self): """ 将相关数据转换成为bytes，便于网络传输或者写入文件 Returns: bytes: 整合测量数据到字节流中 """ with BytesIO() as byio: byio.write(struct.pack('

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