现在,每次运行脚本时,我都会导入一个相当大的CSV作为数据框架。是否有一个好的解决方案来保持数据帧在运行之间不断可用,这样我就不必花费所有的时间等待脚本运行?
当前回答
虽然已经有一些答案,我找到了一个很好的比较,他们尝试了几种方法来序列化熊猫数据框架:有效地存储熊猫数据框架。
他们比较:
pickle:原始ASCII数据格式 cPickle,一个C库 Pickle-p2:使用更新的二进制格式 Json: standardlib Json库 json-no-index:类似json,但没有索引 msgpack:二进制JSON替代品 CSV hdfstore: HDF5存储格式
在他们的实验中,他们序列化了一个包含1,000,000行的DataFrame,并分别测试了两列:一列是文本数据,另一列是数字。他们的免责声明说:
您不应该相信以下内容适用于您的数据。您应该查看自己的数据并自己运行基准测试
他们提到的测试源代码可以在网上找到。由于这段代码不能直接工作,我做了一些小更改,您可以在这里看到:serialize.py 我得到了以下结果:
他们还提到,通过将文本数据转换为分类数据,序列化速度要快得多。在他们的测试中,大约是10倍的速度(另见测试代码)。
编辑:pickle的时间比CSV的时间长可以用所使用的数据格式来解释。默认情况下,pickle使用可打印的ASCII表示,这会生成更大的数据集。然而,从图中可以看出,使用更新的二进制数据格式(版本2,pickle-p2)的pickle加载时间要短得多。
其他参考资料:
在“最快的Python库来读取CSV文件”这个问题中,有一个非常详细的答案,它比较了不同的库来读取CSV文件的基准。结果是,对于读取csv文件,numpy.fromfile是最快的。 另一个序列化测试 显示msgpack, usjson和cPickle在序列化中是最快的。
其他回答
Pyarrow跨版本兼容性
总的来说,pyarrow/feather(来自pandas/msgpack的弃用警告)。然而,我有一个挑战与pyarrow的瞬态在规范中的数据序列化pyarrow 0.15.1不能反序列化与0.16.0 ARROW-7961。我使用序列化使用redis,所以必须使用二进制编码。
我重新测试了各种选择(使用jupyter笔记本电脑)
import sys, pickle, zlib, warnings, io
class foocls:
def pyarrow(out): return pa.serialize(out).to_buffer().to_pybytes()
def msgpack(out): return out.to_msgpack()
def pickle(out): return pickle.dumps(out)
def feather(out): return out.to_feather(io.BytesIO())
def parquet(out): return out.to_parquet(io.BytesIO())
warnings.filterwarnings("ignore")
for c in foocls.__dict__.values():
sbreak = True
try:
c(out)
print(c.__name__, "before serialization", sys.getsizeof(out))
print(c.__name__, sys.getsizeof(c(out)))
%timeit -n 50 c(out)
print(c.__name__, "zlib", sys.getsizeof(zlib.compress(c(out))))
%timeit -n 50 zlib.compress(c(out))
except TypeError as e:
if "not callable" in str(e): sbreak = False
else: raise
except (ValueError) as e: print(c.__name__, "ERROR", e)
finally:
if sbreak: print("=+=" * 30)
warnings.filterwarnings("default")
对我的数据帧(在出jupyter变量)具有以下结果
pyarrow before serialization 533366
pyarrow 120805
1.03 ms ± 43.9 µs per loop (mean ± std. dev. of 7 runs, 50 loops each)
pyarrow zlib 20517
2.78 ms ± 81.8 µs per loop (mean ± std. dev. of 7 runs, 50 loops each)
=+==+==+==+==+==+==+==+==+==+==+==+==+==+==+==+==+==+==+==+==+==+==+==+==+==+==+==+==+==+=
msgpack before serialization 533366
msgpack 109039
1.74 ms ± 72.8 µs per loop (mean ± std. dev. of 7 runs, 50 loops each)
msgpack zlib 16639
3.05 ms ± 71.7 µs per loop (mean ± std. dev. of 7 runs, 50 loops each)
=+==+==+==+==+==+==+==+==+==+==+==+==+==+==+==+==+==+==+==+==+==+==+==+==+==+==+==+==+==+=
pickle before serialization 533366
pickle 142121
733 µs ± 38.3 µs per loop (mean ± std. dev. of 7 runs, 50 loops each)
pickle zlib 29477
3.81 ms ± 60.4 µs per loop (mean ± std. dev. of 7 runs, 50 loops each)
=+==+==+==+==+==+==+==+==+==+==+==+==+==+==+==+==+==+==+==+==+==+==+==+==+==+==+==+==+==+=
feather ERROR feather does not support serializing a non-default index for the index; you can .reset_index() to make the index into column(s)
=+==+==+==+==+==+==+==+==+==+==+==+==+==+==+==+==+==+==+==+==+==+==+==+==+==+==+==+==+==+=
parquet ERROR Nested column branch had multiple children: struct<x: double, y: double>
=+==+==+==+==+==+==+==+==+==+==+==+==+==+==+==+==+==+==+==+==+==+==+==+==+==+==+==+==+==+=
羽毛和拼花不适合我的数据框架。我将继续使用pyarrow。但是我会补充腌黄瓜(没有压缩)。写入缓存时,存储pyarrow和pickle序列化表单。如果pyarrow反序列化失败,则从缓存读取回退到pickle时。
Numpy文件格式对于数字数据来说非常快
我更喜欢使用numpy文件,因为它们快速且易于使用。 下面是一个简单的基准测试,用于保存和加载一个包含100万个点的1列数据框架。
import numpy as np
import pandas as pd
num_dict = {'voltage': np.random.rand(1000000)}
num_df = pd.DataFrame(num_dict)
使用ipython的%%timeit魔法函数
%%timeit
with open('num.npy', 'wb') as np_file:
np.save(np_file, num_df)
输出为
100 loops, best of 3: 5.97 ms per loop
将数据加载回数据框架
%%timeit
with open('num.npy', 'rb') as np_file:
data = np.load(np_file)
data_df = pd.DataFrame(data)
输出为
100 loops, best of 3: 5.12 ms per loop
不坏!
CONS
如果您使用python 2保存numpy文件,然后尝试使用python 3打开,则会出现问题(反之亦然)。
您可以使用羽毛格式的文件。它非常快。
df.to_feather('filename.ft')
Pandas DataFrame有to_pickle函数,这对于保存DataFrame非常有用:
import pandas as pd
a = pd.DataFrame({'A':[0,1,0,1,0],'B':[True, True, False, False, False]})
print a
# A B
# 0 0 True
# 1 1 True
# 2 0 False
# 3 1 False
# 4 0 False
a.to_pickle('my_file.pkl')
b = pd.read_pickle('my_file.pkl')
print b
# A B
# 0 0 True
# 1 1 True
# 2 0 False
# 3 1 False
# 4 0 False
https://docs.python.org/3/library/pickle.html
pickle协议格式如下:
协议版本0是原始的“人类可读”协议,并向后兼容Python的早期版本。
协议版本1是一种旧的二进制格式,它也与早期版本的Python兼容。
协议版本2是在Python 2.3中引入的。它提供了更有效的新样式类的pickle。有关协议2带来的改进,请参阅PEP 307。
协议版本3是在Python 3.0中添加的。它显式支持bytes对象,不能被Python 2.x解封。这是默认协议,也是在需要与其他Python 3版本兼容时的推荐协议。
协议版本4是在Python 3.4中添加的。它增加了对非常大的对象、pickle更多类型的对象以及一些数据格式优化的支持。有关协议4带来的改进的信息,请参阅PEP 3154。
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