python基础（五）

一、模块的介绍

1.模块的定义、用途

   模块就是具有一定功能的程序块，实质上模块就是.py格式的文件，每个文件就是一个模块。模块可以把复杂的程序按功能分开，分别用不同的文件名存放。目的是使程序代码能够重用，也使得程序更便于维护。

   python模块分为三类：（1）内置模块；（2）第三方模块；（3）自定义模块。

2.模块的导入

模块使用前需要先导入，导入的方式常用的有:

(1). import + 模块的名称

(2). from 模块名称 import 函数名称

3.包的引用

 Python的文件有一种组织，就是将几个功能相近的模块可组成一个python包，存放到一个目录结构，通过输入包的路径调用包中模块的变量、函数等。每个包下面都有个初始化文件__init__.py,该文件可以为空，也可以定义相关代码。包的引用有三种方式：

（1）import [package name]只能使用初始化文件对象；

（2）imoport [package name].[module name]可以使用引用模块的对象；

（3） from [package name] import [function name]与第二种方式相同，可以使用引用模块的对象。

二、常用内置模块

2.1 os&sys模块

import os,sys
print (os.path.abspath(__file__)) #文件的绝对路径
print(os.path.dirname(os.path.abspath(__file__))) #文件路径的文件夹路径
print (os.path.dirname(os.path.dirname(os.path.abspath(__file__)))) #文件所在位置的父路径
path_base=os.path.dirname(os.path.dirname(os.path.abspath(__file__)))
sys.path.append(path_base) #将这个路径添加到环境变量，即可以导入这个目录下的模块

输出结果：

C:\Users\Administrator\PycharmProjects\python\day5\练习\os.py
C:\Users\Administrator\PycharmProjects\python\day5\练习
C:\Users\Administrator\PycharmProjects\python\day5

os模块提供对操作系统调用的接口：

os.getcwd() 获取当前工作目录，即当前python脚本工作的目录路径
os.chdir("dirname")  改变当前脚本工作目录；相当于shell下cd
os.curdir  返回当前目录: ('.')
os.pardir  获取当前目录的父目录字符串名：('..')
os.makedirs('dirname1/dirname2')    可生成多层递归目录
os.removedirs('dirname1')    若目录为空，则删除，并递归到上一级目录，如若也为空，则删除，依此类推
os.mkdir('dirname')    生成单级目录；相当于shell中mkdir dirname
os.rmdir('dirname')    删除单级空目录，若目录不为空则无法删除，报错；相当于shell中rmdir dirname
os.listdir('dirname')    列出指定目录下的所有文件和子目录，包括隐藏文件，并以列表方式打印
os.remove()  删除一个文件
os.rename("oldname","newname")  重命名文件/目录
os.stat('path/filename')  获取文件/目录信息
os.sep    输出操作系统特定的路径分隔符，win下为"\\",Linux下为"/"
os.linesep    输出当前平台使用的行终止符，win下为"\t\n",Linux下为"\n"
os.pathsep    输出用于分割文件路径的字符串（当前系统的分隔符）
os.name    输出字符串指示当前使用平台。win->'nt'; Linux->'posix'
os.system("bash command")  运行shell命令，直接显示
os.environ  获取系统环境变量
os.path.abspath(path)  返回path规范化的绝对路径
os.path.split(path)  将path分割成目录和文件名二元组返回
os.path.dirname(path)  返回path的目录。其实就是os.path.split(path)的第一个元素
os.path.basename(path)  返回path最后的文件名。如何path以／或\结尾，那么就会返回空值。即os.path.split(path)的第二个元素
os.path.exists(path)  如果path存在，返回True；如果path不存在，返回False
os.path.isabs(path)  如果path是绝对路径，返回True
os.path.isfile(path)  如果path是一个存在的文件，返回True。否则返回False
os.path.isdir(path)  如果path是一个存在的目录，则返回True。否则返回False
os.path.join(path1[, path2[, ...]])  将多个路径组合后返回，第一个绝对路径之前的参数将被忽略
os.path.getatime(path)  返回path所指向的文件或者目录的最后存取时间
os.path.getmtime(path)  返回path所指向的文件或者目录的最后修改时间

 

2.2 time&datetime模块

import time
print (time.time()) #time()时间戳，1970年到现在的秒数
time.sleep(3) #停顿三秒钟
print(time.gmtime()) #时间戳换成UTC时区的时间的元组，不加参数模式人当前时间戳
print(time.gmtime(1422197875)) #加参数后返回此时间戳换成时间元组
print(time.localtime()) #元组形式获得当前时间
print (time.mktime(time.localtime())) #将元组形式换算成时间戳
print (time.localtime().tm_year,time.localtime().tm_mon) #获取当前时间元组中的年份和月份

输出结果：
1472198061.0441651
time.struct_time(tm_year=2016, tm_mon=8, tm_mday=26, tm_hour=7, tm_min=54, tm_sec=24, tm_wday=4, tm_yday=239, tm_isdst=0)
time.struct_time(tm_year=2015, tm_mon=1, tm_mday=25, tm_hour=14, tm_min=57, tm_sec=55, tm_wday=6, tm_yday=25, tm_isdst=0)
time.struct_time(tm_year=2016, tm_mon=8, tm_mday=26, tm_hour=15, tm_min=54, tm_sec=24, tm_wday=4, tm_yday=239, tm_isdst=0)
1472198064.0
2016 8

strftime（“格式”，时间的元组形式）#将当前时间（元组形式）转换成格式化的字符串时间

import time
print (time.strftime("%Y-%m-%d %H:%M:%S",time.localtime())) #按我们制定的格式输出我们的当前时间
print (time.strftime("%H:%M:%S",time.localtime())) #只输出今天的时间格式

输出结果：

2016-08-26 16:02:50
16:02:50

为什么这样先对照显示呢，是因为：

%a    本地（locale）简化星期名称    

%A    本地完整星期名称    

%b    本地简化月份名称    

%B    本地完整月份名称    

%c    本地相应的日期和时间表示    

%d    一个月中的第几天（01 - 31）    

%H    一天中的第几个小时（24小时制，00 - 23）    

%I    第几个小时（12小时制，01 - 12）    

%j    一年中的第几天（001 - 366）    

%m    月份（01 - 12）    

%M    分钟数（00 - 59）    

%p    本地am或者pm的相应符    一    

%S    秒（01 - 61）    二    

%U    一年中的星期数。（00 - 53星期天是一个星期的开始。）第一个星期天之前的所有天数都放在第0周。    三    

%w    一个星期中的第几天（0 - 6，0是星期天）    三    

%W    和%U基本相同，不同的是%W以星期一为一个星期的开始。    

%x    本地相应日期    

%X    本地相应时间    

%y    去掉世纪的年份（00 - 99）    

%Y    完整的年份    

%Z    时区的名字（如果不存在为空字符）    

%%         ‘%’字符

 

strptime("格式化的字符串"，“字符”)#将当前时间的格式化字符串转成元组形式

import time
print(time.strptime('2016-08-26',"%Y-%m-%d")) #将我们给的时间格式转换成元组的形式，前面的时间格式跟后面的%Y这些事要一一对应的
print (time.strptime('2016-08-03',"%Y-%d-%m"))#这里我把%d和%m反过来了，可以看到效果。

输出结果：

time.struct_time(tm_year=2016, tm_mon=8, tm_mday=26, tm_hour=0, tm_min=0, tm_sec=0, tm_wday=4, tm_yday=239, tm_isdst=-1)
time.struct_time(tm_year=2016, tm_mon=3, tm_mday=8, tm_hour=0, tm_min=0, tm_sec=0, tm_wday=1, tm_yday=68, tm_isdst=-1)

asctime（）#将元组形式的时间转换成字符串，不加参数，默认是localtime()

import time
print(time.asctime())

输出结果：

Fri Aug 26 16:37:12 2016

时间加减

import datetime,time
print(datetime.datetime.now()) #输出当前时间
print(datetime.date.fromtimestamp(time.time())) #时间戳直接转换为时间格式
print(datetime.datetime.now() + datetime.timedelta(3)) #当前时间加三天
print(datetime.datetime.now() + datetime.timedelta(-3)) #当前时间减三天
print(datetime.datetime.now() + datetime.timedelta(hours=3)) #当前时间加三小时
print(datetime.datetime.now() + datetime.timedelta(minutes=30))#当前时间加30分钟
c_time=datetime.datetime.now()
print(c_time) #输出当前时间，只要是跟下面的时间转换对照一下
print(c_time.replace(minute=3,hour=2))#当前时间的小时换成2点，分钟换成3分

输出结果：
2016-08-26 16:45:03.530185
2016-08-26
2016-08-29 16:45:03.530185
2016-08-23 16:45:03.530185
2016-08-26 19:45:03.530185
2016-08-26 17:15:03.530185
2016-08-26 16:45:03.530185
2016-08-26 02:03:03.530185

 

2.3 random模块

 

 1 import random
 2 print(random.random())  #随机数，
 3 print(random.randint(1,3))   
 4 ==================================
 5  import random
 6 print (random.random())  #0.6445010863311293  
 7 #random.random()用于生成一个0到1的随机符点数: 0 <= n < 1.0
 8 print (random.randint(1,7)) #4
 9 #random.randint()的函数原型为：random.randint(a, b)，用于生成一个指定范围内的整数。
10 
11 # 其中参数a是下限，参数b是上限，生成的随机数n: a <= n <= b
12 print (random.randrange(1,10)) #5
13 #random.randrange的函数原型为：random.randrange([start], stop[, step])，
14 # 从指定范围内，按指定基数递增的集合中 获取一个随机数。如：random.randrange(10, 100, 2)，
15 # 结果相当于从[10, 12, 14, 16, ... 96, 98]序列中获取一个随机数。
16 # random.randrange(10, 100, 2)在结果上与 random.choice(range(10, 100, 2) 等效。
17 print(random.choice('liukuni')) #i
18 #random.choice从序列中获取一个随机元素。
19 # 其函数原型为：random.choice(sequence)。参数sequence表示一个有序类型。
20 # 这里要说明一下：sequence在python不是一种特定的类型，而是泛指一系列的类型。
21 # list, tuple, 字符串都属于sequence。有关sequence可以查看python手册数据模型这一章。
22 # 下面是使用choice的一些例子：
23 print(random.choice("学习Python"))#学
24 print(random.choice(["JGood","is","a","handsome","boy"]))  #List
25 print(random.choice(("Tuple","List","Dict")))   #List
26 print(random.sample([1,2,3,4,5],3))    #[1, 2, 5]
27 #random.sample的函数原型为：random.sample(sequence, k)，从指定序列中随机获取指定长度的片断。sample函数不会修改
28 例：
29 import random
30 import string
31 #随机整数：
32 print( random.randint(0,99))  #70
33 #随机选取0到100间的偶数：
34 print(random.randrange(0, 101, 2)) #4
35 #随机浮点数：
36 print( random.random()) #0.2746445568079129
37 print(random.uniform(1, 10)) #9.887001463194844
38 #随机字符：
39 print(random.choice('abcdefg&#%^*f')) #f
40 
41 #多个字符中选取特定数量的字符：
42 print(random.sample('abcdefghij',3)) #['f', 'h', 'd']
43 
44 #随机选取字符串：
45 print( random.choice ( ['apple', 'pear', 'peach', 'orange', 'lemon'] )) #apple
46 
47 #洗牌#
48 items = [1,2,3,4,5,6,7]
49 print(items) #[1, 2, 3, 4, 5, 6, 7]
50 random.shuffle(items)
51 print(items) #[1, 4, 7, 2, 5, 3, 6] 

 

2.4 logging模块

介绍：

    Python的logging模块提供了通用的日志系统，可以方便第三方模块或者是应用使用。这个模块提供不同的日志级别，并可以采用不同的方式记录日志，比如文件，HTTP GET/POST，SMTP，Socket等，甚至可以自己实现具体的日志记录方式。

      logging模块与log4j的机制是一样的，只是具体的实现细节不同。模块提供logger，handler，filter，formatter。

      logger：提供日志接口，供应用代码使用。logger最长用的操作有两类：配置和发送日志消息。可以通过logging.getLogger(name)获取logger对象，如果不指定name则返回root对象，多次使用相同的name调用getLogger方法返回同一个logger对象。

      handler：将日志记录（log record）发送到合适的目的地（destination），比如文件，socket等。一个logger对象可以通过addHandler方法添加0到多个handler，每个handler又可以定义不同日志级别，以实现日志分级过滤显示。

      filter：提供一种优雅的方式决定一个日志记录是否发送到handler。

      formatter：指定日志记录输出的具体格式。formatter的构造方法需要两个参数：消息的格式字符串和日期字符串，这两个参数都是可选的。

      与log4j类似，logger，handler和日志消息的调用可以有具体的日志级别（Level），只有在日志消息的级别大于logger和handler的级别。

（1）. 将日志打印到屏幕

import logging
logging.debug('This is debug message---test1')
logging.info('This is info message---test2')
logging.warning('This is warning message---test3')
logging.error('This is warning message---test4')
logging.critical('This is warning message---test5')

输出结果：
WARNING:root:This is warning message---test3
ERROR:root:This is warning message---test4
CRITICAL:root:This is warning message---test5

默认情况下，logging将日志打印到屏幕，日志级别为WARNING；
日志级别大小关系为：CRITICAL > ERROR > WARNING > INFO > DEBUG > NOTSET，日志级别可以自己定义。

 (2). 通过logging.basicConfig函数配置日志的输出格式及方式

import logging
logging.basicConfig(level=logging.DEBUG,
                    format='%(asctime)s %(filename)s[line:%(lineno)d] %(levelname)s %(message)s',
                    datefmt='%a,%d %b %Y %H:%M:%S',
                    filename='mytest.log',
                    filemode='w')
logging.debug('This is debug message by hehe')
logging.info('This is info message by haha')
logging.warning('This is warning message by wawa')

输出结果：
cat mytest.log

Sat,27 Aug 2016 07:49:30 loglx.py[line:15] DEBUG This is debug message by hehe

Sat,27 Aug 2016 07:49:30 loglx.py[line:16] INFO This is info message by haha

Sat,27 Aug 2016 07:49:30 loglx.py[line:17] WARNING This is warning message by wawa

1 logging.basicConfig函数各参数:
 2 filename: 指定日志文件名
 3 filemode: 和file函数意义相同，指定日志文件的打开模式，'w'或'a'
 4 format: 指定输出的格式和内容，format可以输出很多有用信息，如上例所示:
 5  %(levelno)s: 打印日志级别的数值
 6  %(levelname)s: 打印日志级别名称
 7  %(pathname)s: 打印当前执行程序的路径，其实就是sys.argv[0]
 8  %(filename)s: 打印当前执行程序名
 9  %(funcName)s: 打印日志的当前函数
10  %(lineno)d: 打印日志的当前行号
11  %(asctime)s: 打印日志的时间
12  %(thread)d: 打印线程ID
13  %(threadName)s: 打印线程名称
14  %(process)d: 打印进程ID
15  %(message)s: 打印日志信息
16 datefmt: 指定时间格式，同time.strftime()
17 level: 设置日志级别，默认为logging.WARNING
18 stream: 指定将日志的输出流，可以指定输出到sys.stderr,sys.stdout或者文件，默认输出到sys.stderr，当stream和filename同时指定时，stream被忽略

（3）. 将日志同时输出到文件和屏幕

import logging
logging.basicConfig(level=logging.DEBUG,
                    format='%(asctime)s %(filename)s[line:%(lineno)d] %(levelname)s %(message)s',
                    datefmt='%a,%d %b %Y %H:%M:%S',
                    filename='mytest.log',
                    filemode='w')
#定义一个StreamHandler，将INFO级别或更高的日志信息打印到标准错误，并将其添加到当前的日志处理对象#
console=logging.StreamHandler()
console.setLevel(logging.INFO)
formatter = logging.Formatter('%(name)-12s: %(levelname)-8s %(message)s')
console.setFormatter(formatter)
logging.getLogger('').addHandler(console)
 #################################################################################################
logging.debug('This is debug message by hehe')
logging.info('This is info message by haha')
logging.warning('This is warning message by wawa')

（4）.logging之日志回滚

import logging
from logging.handlers import RotatingFileHandler
##############################################################################################
#定义一个RotatingFileHandler，最多备份5个日志文件，每个日志文件最大10M(自定义)
Rthandler=RotatingFileHandler('myweb.log',maxBytes=10*1024*1024,backupCount=5)
Rthandler.setLevel(logging.INFO)
formatter = logging.Formatter('%(name)-12s: %(levelname)-8s %(message)s')
Rthandler.setFormatter(formatter)
logging.getLogger('').addHandler(Rthandler)

从上例和本例可以看出，logging有一个日志处理的主对象，其它处理方式都是通过addHandler添加进去的。
logging的几种handle方式如下：

1 logging.StreamHandler: 日志输出到流，可以是sys.stderr、sys.stdout或者文件
2 logging.FileHandler: 日志输出到文件
3 日志回滚方式，实际使用时用RotatingFileHandler和TimedRotatingFileHandler
4 logging.handlers.BaseRotatingHandler
5 logging.handlers.RotatingFileHandler
6 logging.handlers.TimedRotatingFileHandler
7 logging.handlers.SocketHandler: 远程输出日志到TCP/IP sockets
8 logging.handlers.DatagramHandler:  远程输出日志到UDP sockets
9 logging.handlers.SMTPHandler:  远程输出日志到邮件地址
10 logging.handlers.SysLogHandler: 日志输出到syslog
11 logging.handlers.NTEventLogHandler: 远程输出日志到Windows NT/2000/XP的事件日志
12 logging.handlers.MemoryHandler: 日志输出到内存中的制定buffer
13 logging.handlers.HTTPHandler: 通过"GET"或"POST"远程输出到HTTP服务器

由于StreamHandler和FileHandler是常用的日志处理方式，所以直接包含在logging模块中，而其他方式则包含在logging.handlers模块中。