Python学习笔记：pandas.read_csv分块读取大文件(chunksize、iterator=True)

一、背景

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 的 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=True 和 chunksize 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
data
'''
   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()

当 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:
        try:
            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