使用 Pandas 读取 Feather 文件必须依赖 PyArrow 吗？

本文深入探讨了使用 Pandas 读取 Feather 文件时对 PyArrow 库的依赖性。通过分析 Pandas 源码，明确指出即使使用默认设置，pandas.read_feather 函数也需要 PyArrow 提供底层支持。本文旨在帮助读者理解这一依赖关系，并提供必要的背景知识，以便更好地处理 Feather 文件的读取操作。

Pandas 提供了 read_feather 函数用于读取 Feather 格式的文件，这是一种快速、轻量级的数据存储格式，旨在实现数据在不同编程语言之间的快速交换。然而，在使用 read_feather 函数时，你可能会遇到 ImportError: pyarrow is not installed 这样的错误，即使你使用了默认设置。这是因为 Pandas 的 Feather IO 功能实际上是基于 PyArrow 实现的。

PyArrow 的作用

PyArrow 是一个跨语言的内存数据框架，它为列式数据提供了高效的内存表示，并支持零拷贝的数据共享。Pandas 利用 PyArrow 提供的功能来实现 Feather 文件的快速读取和写入。即使你没有显式地指定 dtype_backend 参数，read_feather 函数内部仍然会调用 PyArrow 的相关函数。

源码分析

为了更好地理解这种依赖关系，我们可以查看 Pandas 的源码。在 pandas/io/feather_format.py 文件中，可以看到 read_feather 函数内部使用了 pyarrow.feather.read_table 函数来读取 Feather 文件。

from pyarrow import feather

pa_table = feather.read_table(
            handles.handle, columns=columns, use_threads=bool(use_threads)
        )

即使你设置 dtype_backend == "numpy_nullable"，Pandas 仍然会使用 PyArrow 来读取数据，然后再将其转换为 Pandas 的数据类型。

if dtype_backend == "numpy_nullable":
    from pandas.io._util import _arrow_dtype_mapping

    return pa_table.to_pandas(types_mapper=_arrow_dtype_mapping().get

这段代码表明，即使使用了 numpy_nullable 作为 dtype_backend，PyArrow 仍然是读取 Feather 文件的基础。

解决方案

要解决 ImportError: pyarrow is not installed 错误，你需要安装 PyArrow 库。可以使用 pip 进行安装：

pip install pyarrow

安装完成后，重新运行你的 Pandas 代码，就可以成功读取 Feather 文件了。

总结

尽管 Pandas 提供了 read_feather 函数，但它依赖于 PyArrow 库来实现 Feather 文件的读取。因此，在使用 read_feather 函数之前，请确保已经安装了 PyArrow。理解这种依赖关系有助于你更好地处理与 Feather 文件相关的操作，并避免潜在的错误。

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