Python程式設計：換種方式用字典之鍊式映射（ChainMap），磁碟它！

前言

集合是專門的容器資料類型（Container Datatype），可以取代Python的通用內建容器，如dict、list、set和tuple。容器是一種特殊用途的對象，可用於儲存不同的對象。它提供了一種存取所包含物件並遍歷它們的方法。

Python提供了實作容器資料類型的collections模組。在章節系列中，我們將學習集合模組中的不同類型集合融洽，其中包括：

• ChainMap
• Counter
• Deque
• DefaultDict
• NamedTuple
• OrderedDict
• #UserDict
• UserList
• UserString

#下面就來分別介紹這些容器類型－鍊式映射（ChainMap）。

認識ChainMap

Python的所提供的ChainMap類（就稱為鏈映射類），是個類似字典（dict）的類，用於快速鏈接許多個映射，以便將它們作為單一單元處理。它通常比創建一個新字典並運行多個update()呼叫要快得多。

其語法格式如下：

xchainMap = collections.ChainMap(*maps)

##說明：語法格式中的collections是匯入的完成模組名稱。如果這樣匯入模組：import collections as cts，則語法可變為：class cts.ChainMap(*maps)，或則模糊導入：from collections import ChainMap，這樣可以修改為：ChainMap(*maps)。

ChainMap可將多個字典或其他映射組合在一起，建立一個單一的、可更新的視圖(字典列表)。如果沒有指定映射，則提供一個空字典，以便新的鍊式映射（ChainMap）總是至少有一個映射可以。

鏈映射的底層映射儲存在一個清單中。該清單是公共的，可以使用maps屬性來存取或更新。除了maps屬性，鏈映射沒有其他的新擴展狀態。

ChainMap是透過引用來合併底層映射的。因此，如果其中一個底層映射得到更新，這些變更也將反映在ChainMap中。

鏈映射支援所有常用的字典(dict)方法。此外，還有一個maps屬性，用於建立新子上下文的方法，並且除了第一個映射，屬性maps可用於存取所有映射——maps是個清單。

對應一個使用者可更新的映射列表，該列表從第一次搜尋到最後一次搜尋是有順序的。它是唯一儲存的狀態，可以透過修改來更改要搜尋的映射。這樣的列表應該始終至少包含一個映射。

來看下面的簡單範例，程式碼清單如下：

執行程式輸出結果如下：

ChainMap({'one': 1, 'two': 2}, {'a': 'A', 'b': 'B'})
[{'one': 1, 'two': 2}, {'a': 'A', 'b': 'B'}]

上述清單中，我們用兩個字典定義一個ChainMap物件(chain_map)。然後我們列印輸出ChainMap物件和maps屬性。如同在輸出中所看到的，結果是這些字典的構成視圖。

存取ChainMap的鍵值

我們可以透過使用keys()和values()方法來存取ChainMap的鍵和值。程式碼範例如下：

上述程式碼輸出結果為：

KeysView(ChainMap({'one': 1, 'two': 2}, {'a': 'A', 'b': 'B'}))
ValuesView(ChainMap({'one': 1, 'two': 2}, {'a': 'A', 'b': 'B'}))

如程式輸出結果所示，chain_map.keys()的結果是一個KeysView（鍵視圖），chain_map.values()的結果是一個ValuesView（值視圖）。這兩個視圖類型內建類，都是可迭代對象，可以分別遍歷相應的鍵名和值對象。例如：

輸出結果為：

key = a,value=A
key = b,value=B
key = one,value=1
key = two,value=2
链映射包含的值为：
A;B;1;2;

結合程式碼和輸出結果，很容易理解，即鍊式映射就是把多個映射（map有很多實現，字典是其中的一種）打包成一個映射即鍊式映射，然後可以像操作字典樣操作存取。例如像字典一樣這樣來存取某個鍵的值：

print(chain_map['b'] )

也就是透過使用鍵名:chain_map[' one ']來存取ChainMap底層字典中單一項目的值。

為ChainMap新增對應

ChainMap可以包含任意數量的字典。我們使用內建的new_child()方法為ChainMap新增新字典。 new_child()方法傳回一個新的ChainMap，其中包含新映射，後面接著目前實例中的所有映射。這裡要注意的一點是，新加入的字典將放在ChainMap的開頭。來看範例：

運行程序，輸入結果如下：

Old: ChainMap({'one': 1, 'two': 2}, {'a': 'A', 'b': 'B'})
New: ChainMap({'x': 0, 'y': 1}, {'one': 1, 'two': 2}, {'a': 'A', 'b': 'B'})

这里需要注意的是，用链式映射的new_child()方法添加新字典后，不改变原来的链映射，会返回一个新的ChainMap对象。另外，如果你修改链式映射所包含的映射或字典，变化也将体现在链式映射对象中。

另外，实践中要当心：如果你按照字典操作来添加新的键值对，则该键值对会添加到链式映射所包含的第一个映射中，如：new_chain_map['X'] = 'Unkown' 。自己动手试试看。

所含映射有相同键怎么办？

底层上，链式映射主要是为把多个字典或映射打包成一个映射，以便集中操作。如果所办函的字典中有相同的键会怎样呢？来看示例：

运行程序输出结果如下：

ChainMap({'id': 21001, 'country': '大秦', 'emperor': '嬴政'}, {'name': '李靖', 'country': '大唐', 'title': '元帅'})
大秦
('name', '李靖')
('country', '大秦')
('title', '元帅')
('id', 21001)
('emperor', '嬴政')

很显然，链接的映射中出现相同字典项时，只读取第一个，以第一个为准，而且当你更新一个键的值时，它也只是更新第一个映射内容的键值。

如果你想一次更新所有映射中的相同键的值怎么办呢？你可以自定义一个ChainMap子类来实现，或定义更新方法。因为ChainMap中有个属性maps持有完整的各个映射，可以基于此属性来完成相同键的一次性更新。这里简单给个通过方法的方式实现多映射相同键的一次更新。示例代码如下：

当然，你可以写得更复杂一点，以完成更多的需要，也可实现一次多个映射中的相同键的值。自己动手试试吧。

本文小结

本文主要介绍了Python集合模块中的链式映射容器——ChainMap的使用，可以把多个字典打包成一个对象来操作。同时需要注意的是，该映射只是对原字典的引用，当你修改原字典时，相应的变化也为体现在链式映射中。同时，在为ChainMap新增新的键值对时，它会添加到所包含的第一个映射对象中。

以上是Python程式設計：換種方式用字典之鍊式映射（ChainMap），磁碟它！的詳細內容。更多資訊請關注PHP中文網其他相關文章！