HDF5 简介
HDF(Hierarchical Data Format)指一种为存储和处理大容量科学数据设计的文件格式及相应库文件。HDF 最早由美国国家超级计算应用中心 NCSA 开发,目前在非盈利组织 HDF 小组维护下继续发展。当前流行的版本是 HDF5。HDF5 拥有一系列的优异特性,使其特别适合进行大量科学数据的存储和操作,如它支持非常多的数据类型,灵活,通用,跨平台,可扩展,高效的 I/O 性能,支持几乎无限量(高达 EB)的单文件存储等,详见其官方介绍:https://support.hdfgroup.org/HDF5/ 。

Python 中有一系列的工具可以操作和使用 HDF5 数据,其中最常用的是 h5py 和 PyTables。我们只介绍 h5py。

h5py
一个 HDF5 文件是存储两类对象的容器,这两类对象分别为:

dataset:类似数组的数据集合;
gropp;类似目录的容器,其中可以包含一个或多个 dataset 及其它的 group。
一个 HDF5 文件从一个命名为 “/” 的 group 开始,所有的 dataset 和其它 group 都包含在此 group 下,当操作 HDF5 文件时,如果没有显式指定 group 的 dataset 都是默认指 “/” 下的 dataset,另外类似相对文件路径的 group 名字都是相对于 “/” 的。

HDF5 文件的 dataset 和 group 都可以拥有描述性的元数据,称作 attribute。

用 h5py 操作 HDF5 文件,我们可以像使用目录一样使用 group,像使用 numpy 数组一样使用 dataset,像使用字典一样使用属性,非常方便和易用。