如何在Python中创建一个RAM磁盘？

Question

我想在Python中创建一块RamDisk。我希望以跨平台的方式实现，以便在Windows XP到7、Mac和Linux上运行。我希望能够像操作常规磁盘驱动器一样对这个RamDisk进行读写，最好能使用驱动器字母/路径。

我之所以想要这样做是为了编写一个脚本的测试用例，该脚本会创建具有特定结构的目录。我希望完全在RamDisk中创建目录，以确保测试结束后目录被完全删除。我考虑使用Python的tempfile，但如果测试在中途停止，则可能无法删除目录。即使在测试过程中有人拔掉计算机的电源，我也希望能完全确定它已被删除。

- Ram Rachum

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我怀疑没有简单的跨平台方法来做到这一点，因为每个操作系统都以不同的方式处理挂载。虽然非常有趣的问题！ - Ben Blank

如果测试在中途停止，目录可能无法被删除。您有证据吗？这与文档描述相矛盾。 - S.Lott

@S.Lott 我想象一下，如果测试没有机会在自己之后进行清理。在这种情况下，我会争辩：为什么不让测试设置确保一个干净的状态（如果需要，删除目录），而不管现有状态如何？ - user166390

@pst：当文件关闭时，它将被删除。测试中没有“清理”操作——删除是操作系统对文件的定义的一部分，与任何应用软件无关。 - S.Lott

@S.Lott：“使用mkdtemp()的用户负责在完成后删除临时目录及其内容。”来自Python的tempfile文档。 - Ram Rachum

@pst：我希望计算机在测试运行之间保持没有垃圾目录/文件。 - Ram Rachum

Answer 1

PyFilesystem 怎么样？

https://docs.pyfilesystem.org/en/latest/reference/memoryfs.html

https://docs.pyfilesystem.org/en/latest/reference/tempfs.html

缺点是您必须使用PyFilesystem API访问文件系统，但您也可以使用PyFilesystem访问真实的文件系统。

- esamatti

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目前看来这是最好的解决方案，但我将需要替代os.mkdir（和其他类似函数）在MemoryFS上操作的函数。如果没有这样的函数存在，我就必须自己编写。 - Ram Rachum

实际上，似乎可以在Linux系统上使用fuse挂载MemoryFS，并使用Python的标准函数访问它。http://www.willmcgugan.com/2010/6/20/pyfilesystem-03-released/ http://packages.python.org/fs/expose/fuse.html#module-fs.expose.fuse - esamatti

Fuse 的确很棒，但它不跨平台是个问题。此外，其中一些部分是 GPL 许可的，这可能会成为一个问题。 - Ram Rachum

内存文件系统的链接已经失效。这是当前的链接：https://docs.pyfilesystem.org/en/latest/reference/memoryfs.html - philologon

这实际上现在不起作用。fs.expose模块与fuse甚至不存在。 - user3496060

Answer 2

由于文件和目录处理是如此底层和依赖于操作系统，我怀疑类似于您想要的东西不存在（或者甚至不可能存在）。您最好的选择可能是实现一组“虚拟”文件系统功能、类和方法，以跟踪所创建的文件和目录层次结构及其内容。

在这种仿真中的可调用对象需要具有与应用程序使用的各种Python标准内置函数和模块中的对应项相同的签名并返回相同的值。

我怀疑这可能不像听起来的工作量那么大——模拟标准Python文件系统接口——这取决于您实际使用了多少，因为您不一定需要模仿所有内容。而且，如果使用纯Python™编写，则也将是便携式且易于维护和增强的。

- martineau

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有一些 Python 模块，比如 fs，几乎可以实现这个功能，但由于很难包装操作系统，它们提供了自己的接口，虽然不匹配，但在对象的方法中具有所有操作。 - Dan D.

Answer 3

一种选择可能是注入（猴子补丁）修改过的方法版本，这些方法用于os模块以及写入StringIO文件而不是磁盘的内置open和file。显然，这种替换只应在被测试的模块中发生；

- SingleNegationElimination

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对于我的情况来说，这并没有帮助，因为我的脚本会创建目录。 - Ram Rachum

有趣...那我该如何“虚拟化”os.mkdir？ - Ram Rachum

也许可以使用模拟库？ - nikow

Answer 4

请阅读以下内容：

http://docs.python.org/library/tempfile.html#tempfile.TemporaryFile

返回一个类似文件的对象，可用作临时存储区域。该文件使用mkstemp()创建。它将在关闭时被销毁（包括在垃圾回收对象时进行的隐式关闭）。

一切都已为您处理好了。什么都不需要做，它已经可以工作了。

- S.Lott

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正如我在问题中所说，我需要创建目录，而不仅仅是文件。根据您提供的链接：“使用mkdtemp()的用户负责在完成后删除临时目录及其内容。” - Ram Rachum