Pythonクラスをシリアル化する方法｜pickleモジュールの使い方を解説

オブジェクトのシリアル化とは？

オブジェクトのシリアル化（直列化）とデシリアル化（復元）は、ある程度規模のあるPythonプログラムなら必ず登場する日常的な処理です。データをファイルに保存する、設定ファイルを読み込む、HTTPリクエストに応答する——こうした操作にはすべて、オブジェクトのシリアル化とデシリアル化が関わっています。

シリアル化には、さまざまなスキーム（方式）、フォーマット、プロトコルが存在し、これらを使ってPythonオブジェクトをストリームとして書き出し、後から元の状態のまま復元します。そして重要なのは、どの方式・フォーマット・プロトコルを選ぶかによって、プログラムの実行速度やセキュリティが大きく左右されるという点です。

pickleモジュールでオブジェクトをシリアル化する

ここでは、複数のPythonオブジェクトを格納した辞書（dict）を例に、シリアル化の手順を見ていきましょう。なお、クラスもまたPythonオブジェクトの一種であるため、まったく同じ手法でシリアル化できます。

使用するのは、Python標準ライブラリのpickleモジュールと、そのメソッドpickle.dumps(object)です。

foo = dict(int_list=[3, 4, 5], text='Hello World', number=9.99, boolean=False, none=None)
import cPickle as pickle

print pickle.dumps(foo)

print pickle.dumps(foo, protocol=pickle.HIGHEST_PROTOCOL)

コードのポイント

• pickle.dumps(foo)：デフォルトのプロトコルでオブジェクトをバイト列に変換します。
• pickle.HIGHEST_PROTOCOL：利用可能な最も高いプロトコルを指定することで、より高速かつ効率的なシリアル化が可能になります。

Python 3での注意点

上記のコードはPython 2向けの記述です。Python 3ではモジュールは廃止され、機能はpickleモジュールに統合されています。そのため、Python 3環境では次のように書き換えます。

import pickle

foo = dict(int_list=[3, 4, 5], text='Hello World', number=9.99, boolean=False, none=None)

print(pickle.dumps(foo))
print(pickle.dumps(foo, protocol=pickle.HIGHEST_PROTOCOL))

このように、pickleモジュールを使えば辞書やクラスインスタンスなど、ほぼすべてのPythonオブジェクトを簡単にシリアル化できます。用途に応じて適切なプロトコルを選択することが、パフォーマンスと安全性の両立につながります。