日常数据分析工作中,难免碰到数据量特别大的情况,动不动就2、3千万行,如果直接读进 Python 内存中,且不说内存够不够,读取的时间和后续的处理操作都很费劲。

Pandas read_csv 函数提供2个参数: chunksize、iterator ,可实现按行多次读取文件,避免内存不足情况。

使用语法为:

* iterator : boolean, default False
返回一个TextFileReader 对象,以便逐块处理文件。
* chunksize : int, default None
文件块的大小, See IO Tools docs for more informationon iterator and chunksize.

测试数据文件构建:

import pandas as pd
import numpy as np
import os
os.chdir(r'C:\Users\111\Desktop')
np.random.seed = 2021
df_size = 1000 # 10000000
df = pd.DataFrame({
    'a': np.random.rand(df_size),
    'b': np.random.rand(df_size),
    'c': np.random.rand(df_size),
    'd': np.random.rand(df_size),
    'e': np.random.rand(df_size)
df.head()
df.to_csv('data.csv')

二、指定 chunksize 分块读取文件

pandas.read_csv 参数 chunksize 通过指定一个分块大小(每次读取多少行)来读取大数据文件,可避免一次性读取内存不足,返回的是一个可迭代对象 TextFileReader

import pandas as pd
reader = pd.read_csv('data.csv', sep=',', chunksize=10)
# <pandas.io.parsers.TextFileReader at 0x1fc81f905e0>
for chunk in reader:
    # df = chunk
    # 对 chunk 进行数据处理
    print(type(chunk), chunk.shape)
<class 'pandas.core.frame.DataFrame'> (10, 6)
<class 'pandas.core.frame.DataFrame'> (10, 6)
<class 'pandas.core.frame.DataFrame'> (10, 6)
<class 'pandas.core.frame.DataFrame'> (10, 6)
<class 'pandas.core.frame.DataFrame'> (10, 6)
for chunk in reader:
    # df = chunk
    # 对 chunk 进行数据处理
    chunk.rename(columns={'Unnamed: 0':'index2'}, inplace=True) # 修改列名
    print(chunk.columns)

三、指定 iterator=True

指定 iterator=True 也可以返回一个可迭代对象 TextFileReader

iterator=Truechunksize 可以同时指定使用。

reader = pd.read_csv('data.csv', sep=',', iterator=True)
data = reader.get_chunk(5) # 返回N行数据块
   Unnamed: 0         a         b         c         d         e
0           0  0.289972  0.717806  0.886283  0.522148  0.976798
1           1  0.254952  0.048073  0.464765  0.138978  0.983041
2           2  0.634708  0.533182  0.855981  0.456156  0.620018
3           3  0.812648  0.024870  0.536520  0.894937  0.102704
4           4  0.699629  0.038305  0.379534  0.876242  0.906875
  • get_chunk(size) -- 返回一个N行的数据块
  • 每次执行获取N行数据,再次执行,获取下一个数据块
  • filePath = r'data_csv.csv'
    f = open(filePath, encoding='utf-8')
    reader = pd.read_csv(f, sep=',', iterator=True)
    data1 = reader.get_chunk(5)
    data2 = reader.get_chunk(6)
    f.close()
    

    读取未知数据文件(超大文件,几GB)前几行,进行数据类型观察、列标签观察等。

    四、其他技巧

    1.获取文件行数

    count = 0
    file = open('data_csv.csv', 'r', encoding='utf-8')
    while 1:
        buffer = file.read(8*1024*1024) # 可大概设置
        if not buffer:
            break
        count += buffer.count('\n')
    print(count)
    file.close()
    

    再根据行数估算内存可读进多少数据,将原始数据进行划分为多少块?

    2.分块拆分文件

    import pandas as pd
    reader = pd.read_csv('data_csv.csv', sep=',', chunksize=2000000)
    for i, chunk in enumerate(reader):
        print(i, '  ', len(chunk))
        chunk.to_csv('./data/data_' + str(i) + '.csv', index=False)
    

    Python 路径加一点是当前路径,加两点是上一级路径。

    3.合并数据

    import pandas as pd
    df = [pd.read_csv('./data/data_' + str(i) + '.csv') for i in range(5)] # 列表推导式
    data = pd.concat(df, axis=0).reset_index(drop=True) # 合并
    data.head()
    data.tail()
    

    axis = 0 时,pd.concat 实现列对齐合并。

    4.分块读取文件

    import feather
    import pandas as pd
    filePath = r'data_csv.csv'
    def read_csv_feature(filePath):
        # 读取文件
        f = open(filePath, encoding='utf-8')
        reader = pd.read_csv(f, sep=',', iterator=True)
        loop = True
        chunkSize = 1000000
        chunks = []
        while loop:
                chunk = reader.get_chunk(chunkSize)
                chunks.append(chunk)
            except StopIteration:
                loop = False
                print('Iteration is END!!!')
        df = pd.concat(chunks, axis=0, ignore_index=True)
        f.close()
        return df 
    data = read_csv_feature(filePath)
    

    参考链接:pandas.read_csv——分块读取大文件

    参考链接:使用Pandas分块处理大文件

    参考链接:pandas使用chunksize分块处理大型csv文件

    参考链接:pandas.read_csv参数详解

    参考链接:Python chunk读取超大文件

    参考链接:利用feather快速处理大数据