模块

模块

1 什么是模块
    模块就是一系列功能的集合体
        模块有三种来源
            1. 内置的模块
            2. 第三方的模块
            3. 自定义模块
        模块的格式:
            1 使用python编写的.py文件
        　　2 已被编译为共享库或DLL的C或C++扩展
        　　3 把一系列模块组织到一起的文件夹（注：文件夹下有一个__init__.py文件，该文件夹称之为包）
        　　4 使用C编写并链接到python解释器的内置模块

2 为何要用模块
    1. 使用内置的或者第三方模块的好处是: 拿来主义,可以极大提升开发效率
    2. 使用自定义模块的好处是: 可以减少代码冗余(抽取我们自己程序中要公用的一些功能定义成模块,然后程序的各部分组件都去模块中调用共享的功能)

3 如何用模块
    大前提: 一定要区分开谁是执行文件,谁是被导入模块

import导入模块

# spam.py
print('from the spam.py')
money=1000
def read1():
    print('spam模块：',money)
def read2():
    print('spam模块')
    read1()
def change():
    global money
    money=0
    
# 文件名是spam.py,模块名则是spam
# 首次导入模块发生3件事
# 1. 会产生一个模块的名称空间
# 2. 执行文件spam.py,将执行过程中产生的名字都放到模块的名称空间中
# 3. 在当前执行文件的名称空间中拿到一个模块名,该名字指向模块的名称空间
import spam
# 之后的导入,都是直接引用第一次导入的成果,不会重新执行文件
import spam
import spam
import spam
import spam

# 在执行文件中访问模块名称空间中名字的语法:模块名.名字
import spam

print(spam.x) # 指名道姓地跟spam要名字x,肯定不会与当前执行文件中的名字冲突

x # 向当前执行文件的名称空间要名字

money=11111111111111111111111
print(spam.money)
print(spam.read1)
print(spam.read2)
print(spam.change)
spam.read1()
def read1():
    print('run.py --> read1')
spam.read2()
spam.change()
print(spam.money)
print(money)
# 总结import导入模块:在使用时必须加上前缀:模块名.
# 优点: 指名道姓地向某一个名称空间要名字,肯定不会与当前名称空间中的名字冲突
# 缺点: 但凡应用模块中的名字都需要加前缀,不够简洁

# 一行导入多个模块(不推荐)
import spam,os,time
# 可以为模块起别名(注意:模块名应该全为小写)
import spam as sm
print(sm.money)
print(sm.read1)

from...import...导入模块

# spam.py
print('from the spam.py')
__all__ = ['money','read1'] #from spam import *
money=1000
def read1():
    print('spam模块：',money)
def read2():
    print('spam模块')
    read1()
def change():
    global money
    money=0
  

money=200
# 首次导入模块发生3件事
# 1. 创建一个模块的名称空间
# 2. 执行文件spam.py,将执行过程中产生的名字都放到模块的名称空间中
# 3. 在当前执行文件中直接拿到一个名字,该名字就是执行模块中相对应的名字的
from spam import money,read1,read2,change
money=200
print(money)

read1=123
read1()
read2()

change()
print(money)

# 总结from...import...
# 优点: 使用时,无需再加前缀,更简洁
# 缺点: 容易与当前名称空间中的名字冲突

# *代表从被导入模块中拿到所有名字（不推荐使用）
from spam import money,read1,read2,change
from spam import * # __all__ = ['money','read1']
print(money)
print(read1)
print(read2)
print(change)

# 起别名
from spam import read1 as r1
r1()

模块的循环导入

# m1.py   # 模块一
# 错误示范
'''
print('正在导入m1')
from m2 import y #第一次导入m2
x='m1'
'''

# 解决方案一: 把循环导入的语句放到名字定义的后面
print('正在导入m1')
x='m1'
from m2 import y #第一次导入m2

# 解决方案二: 将循环导入语句放到函数内
print('正在导入m1')
def f1():
    from m2 import y,f2 #第一次导入m2
    print('m1.f1---->y: ',y)
    f2()
x='m1'


# m2.py   # 模块二
# 错误示范
'''
print('正在导入m2')
from m1 import x
y='m2'
'''
# 解决方案一: 把循环导入的语句放到名字定义的后面
print('正在导入m2')
y='m2'
from m1 import x

# 解决方案二: 将循环导入语句放到函数内
print('正在导入m2')
def f2():
    from m1 import x
    print('m2.f2--->x: ',x)
y='m2'


# run.py   # 运行主程序
# import m1 # 第一次导入

# 验证解决方案一:把循环导入的语句放到名字定义的后面
'''
正在导入m1
正在导入m2
'''
# print(m1.x)
# print(m1.y)

# 验证解决方案二:将循环导入语句放到函数内
import m1 # 第一次导入
'''
正在导入m1
'''
# print(m1.x)
# print(m1.f1)
m1.f1()
'''
正在导入m2
m1.f1---->y:m2
m2.f2--->x:m1
'''

区分python文件的两种用途

# 当文件被执行时：__name__=='__main__'
# 当文件被导入时：__name__=='模块名'

# m1.py
def f1():
    print('f1')
def f2():
    print('f2')
    
print(__name__)
if __name__ == '__main__':
    f1()
    f2()
# 运行结果：
# __main__
# f1
# f2

# run.py
import m1   # 运行结果：m1

模块的搜索路径

# 模块搜索路径的优先级
# 1. 内存中已经加载过的
# 2. 内置模块
# 3. sys.path #  第一个值是当前执行文件所在的文件夹
import sys
print(sys.path)  # 打印当前运行文件路径并向上层寻找的文件夹名列表

# 如果无法导入模块（原因是在路径中没有搜索到），有两种解决方案：
# 方案一:
import sys
sys.path.append(r'D:\document\python\egon视频\day16\代码\03 模块的搜索路径1\dir1')
print(sys.path)
import m1
m1.f1()

# 方案二:
from dir1 import m1 # 寻找一层
m1.f1()
from dir1.dir2 import m2 # 寻找两层
m2.f2()


# m2.py
def f2():
    print('m2.f2')
    
# m1.py
import m2
from dir1 import m2 # 所有被导入的模块再去导入其他模块,参考的都是执行文件的sys.path
def f1():
    print('from f1')
    m2.f2()
 
# run.py
# 环境变量是以当前执行文件为准的
# ******强调:所有被导入的模块参照环境变量sys.path都是以执行文件为准的
import sys
sys.path.append(r'D:\脱产三期视频\day16\04 模块的搜索路径2\dir0')
from dir1 import m1 # 从列表中的第一个文件开始找dir1
m1.f1()

绝对导入和相对导入

# 绝对导入: 以执行文件的sys.path为起始点开始导入,称之为绝对导入
#        优点: 执行文件与被导入的模块中都可以使用
#        缺点: 所有导入都是以sys.path为起始点,导入麻烦

# 相对导入: 参照当前所在文件的文件夹为起始开始查找,称之为相对导入
#        符号: .代表当前所在文件的文件加,..代表上一级文件夹,...代表上一级的上一级文件夹
#        优点: 导入更加简单
#        缺点: 只能在导入包中的模块时才能使用,不能在执行文件中用

# 执行文件中只能用绝对导入

time 模块

"""
    time模块
        与时间相关的功能
    在python中 时间分为3种
        1.时间戳  timestamp  从1970 1 月 1日 到先在的秒数  主要用于计算两个时间的差
        2.localtime  本地时间  表示的是计算机当前所在的位置
        3.UTC 世界协调时间
          时间戳 结构化 格式化字符
"""
import time

# 获取时间戳  返回浮点型
print(time.time())

# 获取当地时间   返回的是结构化时间
print(time.localtime())

#  获取UTC时间 返回的还是结构化时间  比中国时间少8小时
print(time.gmtime())

# 将获取的时间转成我们期望的格式 仅支持结构化时间
print(time.strftime("%Y-%m-%d %H:%M:%S",time.localtime()))

# 将格式化字符串的时间转为结构化时间  注意 格式必须匹配
print(time.strptime("2018-08-09 09:01:22","%Y-%m-%d %H:%M:%S"))

# 时间戳 转结构化
print(time.localtime(time.time()))

# 结构化转 时间戳
print(time.mktime(time.localtime()))

# sleep 让当前进程睡眠一段时间 单位是秒
# time.sleep(2)
# print("over")

# 不太常用的时间格式
print(time.asctime())
print(time.ctime())

datetime 模块

"""
    datetime
        python实现的一个时间处理模块
    time 用起来不太方便  所以就有了datetme
    总结 datetime相比time 更灵活 更本土化

    timedelta表示时间差
        两个时间差可以 +-*/
        时间差和datetime 可以+-
"""
import datetime

# 获取时间 获取当前时间 并且返回的是格式化字符时间
print(datetime.datetime.now())

# 单独获取某个时间 年 月
d = datetime.datetime.now()
print(d.year)
print(d.day)

# 手动指定时间
d2 = datetime.datetime(2018,8,9,9,50,00)
print(d2)

# 计算两个时间的差  只能- 不能加+
print(d - d2)

# 替换某个时间
print(d.replace(year=2020))

# 表示时间差的模块 timedelta
print(datetime.timedelta(days=1))

t1 = datetime.timedelta(days=1)
t2 = datetime.timedelta(weeks=1)
print(t2 - t1)
# 时间差可以和一个datetime进行加减
print(d + t2)

random 模块

"""
    random 随机数相关模块
        random 0-1 开闭
        randint 0 - 3 开开
        randrange 0 - 3 开闭
        choice [1,2,32,3,2,"哈哈"] 随机选⼀个
        sample([1,"a",["c","d"]],2) 随机选指定个数
        uniform(1,3) 闭闭 浮点
        shuffle(列表) 打乱顺序
"""
import random
# 0 - 1 随机浮点 不包含1
print(random.random())
# randint 0 - 3 开开
print(random.randint(1,3))
# randrange 0 - 3 开闭
print(random.randrange(1,3))
# choice [1,2,32,3,2,"哈哈"] 随机选⼀个
print(random.choices((1,2,3)))
# sample([1,"a",["c","d"]],2) 随机选指定个数
print(random.sample([1,2,3],2))
# shuffle(列表) 打乱顺序
l = [1,2,3,4,5]
print(random.shuffle(l))
print(l)
# uniform(1,3) 闭闭 浮点
print(random.uniform(1,2))

# 生产验证码 整形和字符(全大写)随机组成  可以指定长度
def make_code(i):
    res = ""
    for j in range(i):
#         随机0到9
        num = str(random.randint(0,9))
        c = chr(random.randint(65,90))
        s = random.choice([num,c])
        res += s
    return res
print(make_code(4))

# example
import random
print("掌声有请:第%s排 第%s位童鞋" % (random.randint(1,10),random.randint(1,8)))

shutil 模块

"""
    shutil 模块
        用于简化文件操作  (文件的高级操作)
    常用方法
    copy
    move
    rm
    make_archive

"""
import shutil
import zipfile,tarfile
#shutil.copyfileobj(open("a.txt","r",encoding="utf-8"),open("b.txt","w",encoding="utf-8"),length=1024)

# 利用shutil来创建压缩文件  仅支持 tar 和zip格式 内部调用zipFIle tarFIle模块实现
# shutil.make_archive("test","zip",root_dir="D:\脱产三期视频\Day17\代码")

# 解压zip
# z = zipfile.ZipFile(r"D:\脱产三期视频\Day17\test.zip")
# z.extractall()
# z.close()

# 解压tar
# t = tarfile.open(r"D:\脱产三期视频\Day17\test.tar")
# t.extractall()
# t.close()


# t = tarfile.open(r"D:\脱产三期视频\Day17\mytar.tar","w")
# t.add(r"D:\脱产三期视频\Day17\1_datetime_test.py")
# t.close()

sys 模块

"""
    sys模块
        系统相关
        一般用于设计脚本程序
    常用方法
    argv  获取cmd输入的参数
"""
import sys
print(sys.argv)
print(sys.platform)
# print(sys.exit(0))


# 模拟进度条
"""
    当程序要进行耗时操作时例如  读写  网络传输
    需要给用户提示一个进度信息
    "[********        ]"
    "[*********       ]"
    "[************    ]"
    "[****************]"
"""
# print("[*          ]")
# print("[**         ]")

print("[%-10s]" % ("*" * 1))
print("[%-10s]" % ("*" * 2))
print("[%-10s]" % ("*" * 3))
print("[%-10s]" % ("*" * 4))

# %的一些规范
# print("%-%ds" % (30,"1"))
#  # %-30s  % *   %-30s
#  # %%-%ds   % 20
# # %-20s  % "1212"
# print("%%")
# print(("%%-%ds" % 20) % "*" )

# 比例 0 - 1     0.5
def progress(percent,width=30):
    percent = percent if percent <= 1 else 1
    text = ("\r[%%-%ds]" % width) % ("*" * int((width * percent)))
    text = text + "%d%%"
    text = text % (percent * 100)
    print(  text  , end="")
# progress(0.5)

# 模拟下载
# 文件大小
import time
file_size = 10240
# 已经下载大小
cur_size = 0
while True:
    time.sleep(0.5)
    cur_size += 1021
    progress(cur_size / file_size)
    if cur_size >= file_size:
        print()
        print("finish")
        break

OS 模块

"""
    OS模块
        os表示操作系统相关
        第一大块功能 就是围绕文件和目录的操作
"""
import os,sys
# 获取当前文件夹路径
print(os.getcwd())
# 获取当前文件路径
print(__file__)
print(os.stat("D:\脱产三期视频\Day17\datetime_test.py"))
print(sys.platform)
print(os.name)
# 获取当前文件目录
print(os.system("dir"))
# 获取系统环境变量
print(os.environ)


# path模块
# 绝对路径
print(os.path.abspath(r"bbb.txt"))
# 连接
print(os.path.join("C:","users","aaa.txt"))
# 规范化
print(os.path.normcase(r"/a/b/CSD"))
print(os.path.normpath(r"a\b\c\d\.."))

# 获取项目主目录
print(os.path.dirname(os.path.dirname(__file__)))
print(os.path.normpath(os.path.join(os.getcwd(), os.pardir)))

pickle 模块

"""
pickle模块：
    作用于序列化
    序列化就是将内存中的数据持久化到硬盘（二进制）
回顾：使用文件读写也能完成把数据持久化存储，但是有局限性，当数据比较复杂时用起来就很麻烦
例如：需要把一个字典存储到硬盘中 先转成字符串 写入 读取为字符串 转为原始的格式

所以就有了pickle
1.能将所有python中的数据序列化    int float str dic list tuple set bool
2.反序列化  将之前序列化的数据 在恢复成python的数据格式

pickle产生的数据，只能由python读取  (跨平台性差)
今后你开发程序不可能就是单机程序，你需要和其他设备、其他平台交换数据
我们需要找到一种通用的数据格式 让各个平台都能识别
"""
users = {"name":"yyh","age":20,"hobbies":["打豆豆","飘"]}
# f = open("a.txt","wt",encoding="utf-8")
# f.write(str(users))
# f.close()

import pickle
print(pickle.dumps(users))
# 序列化
f = open("p.txt","wb")
f.write(pickle.dumps(users))
f.close()

# 反序列化
f = open("p.txt","rb")
print(pickle.loads(f.read()))
print(type(pickle.loads(f.read())))
f.close()

# 序列化（另一种写法）
pickle.dump(users,open("pp.txt","wb"))
# 反序列化（另一种写法）
print(pickle.load(open("pp.txt","rb")))

json 模块

"""
pickle产生的数据 只能由python读取  (跨平台性差)
今后你开发程序不可能就是单机程序 你需要和其他设备 其他平台 交换数据
我们需要找到一种通用的数据格式 让各个平台都能识别

json模块：
    用于处理json格式数据的模块
    json 全称：JavaScrip Object Notation  js的对象表示法
     所以json能支持的数据类型就是js支持数据类型

json格式标准
    能存储的有 str int float dic list bool
案列：
要求：数据的最开始和最末尾 必须是{} []
        {"name":"yyh"}
json是一种通用的数据交换格式  目前主流的语言都能够轻松解析
注意: 在使用json格式的时候 数据类型必须按照要求来写，并且，不支持python的元组、True/Flase、''、'''。

常用方法
    序列化
        dump   处理文件
        dumps  处理字符串
    反序列化
        load  处理文件
        loads 处理字符串
"""
# 将python格式的数据序列化为json格式  python中的任何类型都能被转化为json格式，只不过表现形式不同
import json
users = {'name':"音乐会","age":20,"hobbies":("music","movies")}
print(json.dumps(users))
print(type(json.dumps(users))) #str
json.dump(users,open("users.json","wt",encoding="utf-8"))

# json的反序列化
jsonstr = json.load(open("users.json","r",encoding="utf-8"))
print(jsonstr)

总结

"""
    time 
        时间转换                    ****
    datetime
        获取时间                    ***
    os
        操作系统的文件路和目录 
        os.path                     *****
    sys
        解释器相关  用于设计脚本程序   ***
    pickle
        python本地序列化方式 比较局限  ** 
    json
        通用的数据交换格式 使用起来挺简单  *****
    shutil
        文件相关的高级操作                  ***
    random
        随机数相关   简单          ****
"""