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Python 大文件分块读取的实现思路

冷炫風刃

冷炫風刃

发布时间:2026-01-20 06:17:07

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来源于php中文网

原创

大文件分块读取需按需加载数据块以避免内存溢出,分为按字节、按行、结构化格式及自定义上下文保持四类:字节分块用file.read(size)配rb模式;行分块用for line in f或itertools.islice;CSV/JSONL/Parquet需专用库逻辑分批;跨块记录需buffer缓存并拼接。

python 大文件分块读取的实现思路

大文件分块读取的核心是避免一次性加载全部内容到内存,而是按需读取固定大小的数据块(如按字节或按行),边读边处理。关键在于控制每次读取的粒度,并保持上下文连续性(尤其对结构化数据如 CSV、JSON)。

按字节分块:适用于二进制或纯文本流

适合日志、图片、压缩包等无需解析结构的场景。用 file.read(size) 控制每次读取的字节数,简单高效。

  • 打开文件时使用 rb 模式(二进制)更稳妥,避免编码问题
  • 设定合理块大小(如 8192 或 65536 字节),太小导致 I/O 频繁,太大仍占内存
  • 循环读取直到返回空 bytes,表示文件结束

按行分块:适用于日志、CSV 等行导向文本

对每行独立可处理的文件(如 Nginx 日志、TSV),可用生成器逐行读取,内存占用恒定。

  • 直接迭代文件对象(for line in f:)本质就是缓冲行读取,Python 内部已优化
  • 若需批量处理(如每 1000 行做一次统计),可用 itertools.islice 切片
  • 注意换行符兼容性(\n\r\n),一般无需手动处理,Python 自动识别

结构化格式分块:CSV / JSONL / Parquet 的特殊处理

不能简单按字节切分,否则会破坏记录边界。需借助专用库按逻辑记录分批读取。

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  • CSV:用 pandas.read_csv(chunksize=n)csv.DictReader 配合 itertools.islice
  • JSONL(每行一个 JSON):逐行读 + json.loads(line),天然支持分块
  • Parquet / HDF5:用 pyarrowpandas.read_parquetuse_pandas_metadata 和分片参数,支持行列过滤与分块加载

自定义分块 + 上下文保持:处理跨块边界的情况

当块末尾截断了某条完整记录(如多行日志、XML 片段),需缓存不完整部分并在下次读取时拼接。

  • 维护一个 buffer 字符串/字节对象,暂存未完成的记录头
  • 每次读取后,先补全 buffer,再按规则(如正则匹配日志开头、XML 标签闭合)拆分有效记录
  • 剩余未闭合部分留到下一轮,避免丢数据或解析失败

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