Python--模块之time、random、os、hashlib
今天开始模块。
首先补充 __init__.py
在python模块的每一个包中，都有一个__init__.py文件（这个文件定义了包的属性和方法）然后是一些模块文件和子目录，假如子目录中也有__init__.py
那么它就是这个包的子包了。当你将一个包作为模块导入（比如从 xml 导入 dom ）的时候，实际上导入了它的__init__.py 文件。
一个包是一个带有特殊文件 __init__.py 的目录。__init__.py 文件定义了包的属性和方法。其实它可以什么也不定义；可以只是一个空文件，但是必须存在。如果 __init__.py 不存在，这个目录就仅仅是一个目录，而不是一个包，它就不能被导入或者包含其它的模块和嵌套包。
__init__.py 中还有一个重要的变量，叫做__all__。我们有时会使出一招“全部导入”。这时 import 就会把注册在包__init__.py 文件中 __all__ 列表中的子模块和子包导入到当前作用域中来。
Python查找模块的路径
运行Python应用或引用Python模块，Python解释器要有一个查找的过程。可以通过设置一个环境变量PYTHONPATH为Python增加一个搜索路径，以方便查找到相关Python模块,这与众多应用程序需要设置一个系统环境变量的道理是一样的。在命令行中可以通过以下命令设置：
C:\Users\Administrator>set PYTHONPATH=E:/Project/Python/ModuleAndPackage/
进入Python环境后可以，通过Python的sys.path属性获得当前搜索路径的配置，可以看到之前我们设置的路径已经在当前搜索路径中了。
也可以通过sys模块的append方法在Python环境中增加搜索路径。
Python中的模块和包
每个.py文件都是可以认为是一个Python模块，.py文件中可以包含类、方法、变量和常量（Python还没有严格意义上的常量，只是约定大写的变量作为常量），文件内也可以直接写所有的逻辑语句并在加载时从上之下直接执行，这与其他解释型语言是类似的。
引用一个模块，就要建立运行它的上下文环境。我们先设置一个环境变量PYTHONPATH，以便Python解释器找到.py模块，然后import 模块名字，即可访问其中的方法或变量。或者使用from关键字直接导入模块内的属性或方法。
一、 time模块
表示时间我们通常用三种形式：
- 时间戳(timestamp)：通常来说，时间戳表示的是从1970年1月1日00:00:00开始按秒计算的偏移量。我们运行“type(time.time())”，返回的是float类型。
- 格式化的时间字符串(Format String)
- 结构化的时间(struct_time)：struct_time元组共有9个元素共九个元素:(年，月，日，时，分，秒，一年中第几周，一年中第几天，夏令时)
import time print(time.time()) #时间戳：1498025310.887425 print(time.strftime("%Y-%m-%d %X")) #格式化的时间字符串:2017-06-21 14:08:30 print(time.localtime()) #本地时区的struct_time print(time.gmtime()) #UTC时区的struct_time 结果： 1498025310.887425 2017-06-21 14:08:30 time.struct_time(tm_year=2017, tm_mon=6, tm_mday=21, tm_hour=14, tm_min=8, tm_sec=30, tm_wday=2, tm_yday=172, tm_isdst=0) time.struct_time(tm_year=2017, tm_mon=6, tm_mday=21, tm_hour=6, tm_min=8, tm_sec=30, tm_wday=2, tm_yday=172, tm_isdst=0)
三者的转换关系：
计算机认识的时间只能是'时间戳'格式，而程序员可处理的或者说人类能看懂的时间有: '格式化的时间字符串'，'结构化的时间'。
import time print(time.time()) print(time.localtime()) #将结构化的时间转换为格式化的字符串时间 print(time.strftime("%Y-%m-%d %X", time.localtime())) #将结构化的时间转换为时间戳 print(time.mktime(time.localtime())) #将时间戳转换为结构化的时间 print(time.localtime(1498025310)) #将格式化的字符串时间转换为结构化的时间 print(time.strptime("2017-06-21 16:55:36", "%Y-%m-%d %X")) 结果： 1498035729.0793116 time.struct_time(tm_year=2017, tm_mon=6, tm_mday=21, tm_hour=17, tm_min=2, tm_sec=9, tm_wday=2, tm_yday=172, tm_isdst=0) 2017-06-21 17:02:09 1498035729.0 time.struct_time(tm_year=2017, tm_mon=6, tm_mday=21, tm_hour=14, tm_min=8, tm_sec=30, tm_wday=2, tm_yday=172, tm_isdst=0) time.struct_time(tm_year=2017, tm_mon=6, tm_mday=21, tm_hour=16, tm_min=55, tm_sec=36, tm_wday=2, tm_yday=172, tm_isdst=-1)
#将结构化的时间转换为字符串时间 print(time.asctime(time.localtime())) print(time.asctime()) #如果没有参数，将会将time.localtime()作为参数传入。 print('我是分割线---------------') #将时间戳转换为字符串时间 print(time.ctime(time.time())) print(time.ctime()) #如果没有参数，将会将time.time()作为参数传入。 结果： Wed Jun 21 22:19:16 2017 Wed Jun 21 22:19:16 2017 我是分割线--------------- Wed Jun 21 22:19:16 2017 Wed Jun 21 22:19:16 2017
二、 random模块
import random print(random.random()) #(0,1)----float 大于0且小于1之间的小数 结果：0.3869734571949781 print(random.randint(1,3)) #[1,3] 大于等于1且小于等于3之间的整数 结果：3 print(random.randrange(1,3)) #[1,3) 大于等于1且小于3之间的整数 结果：1 print(random.choice([1,'abc',['a',23,'world']])) #1或者'abc'或者['a',23,'world'] 结果：['a', 23, 'world'] print(random.sample([1,'abc',['a',23,'world']],2)) #列表元素任意2个组合 结果：[['a', 23, 'world'], 'abc'] print(random.uniform(1,3)) #大于1小于3的小数 结果：2.164429956472153 l = [1,2,4,5,9] random.shuffle(l) print(l) #打乱l的顺序,相当于"洗牌"[5, 2, 9, 4, 1]
生成随机验证码实例：
import random def verify_code(): res = "" for i in range(5): res1 = random.randint(1,9) res2 = chr(random.randint(97,122)) res3 = chr(random.randint(65,90)) res4 = random.choice([str(res1),res2,res3]) res +=res4 return res print(verify_code()) 结果： IcglH
三 、os模块
os模块是与操作系统交互的一个接口
需要掌握的应用：
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.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.path.abspath(path) 返回path规范化的绝对路径 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.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
os.path.getctime(path) 回path所指向的文件或者目录的创建时间 os.path.getsize(path) 返回path的大小
选择性掌握的应用：
os.path.split(path) 将path分割成目录和文件名二元组返回
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
示例：
import os print(os.getcwd()) os.chdir(r'C:\Users\Administrator\PycharmProjects\untitled4') print(os.getcwd()) print('我是分割线--------') print(os.listdir(r'C:\Users\Administrator\PycharmProjects\untitled4\a')) print('我是分割线--------') res = os.stat(r'C:\Users\Administrator\PycharmProjects\untitled4\a\b\c\d') print(res) print(res.st_ctime) print('我是分割线--------') dirname,basename=os.path.split(r'C:\Users\Administrator\PycharmProjects\untitled4\a\a.txt') print(dirname) print(basename) print('我是分割线--------') s1=r'C:\Users\Administrator\PycharmProjects\untitled4\a\b\c' s2=r'c.txt' res=os.path.join(s1,s2) print(res) 结果： C:\Users\Administrator\PycharmProjects\untitled C:\Users\Administrator\PycharmProjects\untitled4 我是分割线-------- ['a.txt', 'b'] 我是分割线-------- os.stat_result(st_mode=16895, st_ino=7881299347966345, st_dev=1221946964, st_nlink=1, st_uid=0, st_gid=0, st_size=0, st_atime=1498052199, st_mtime=1498052199, st_ctime=1498052199) 1498052199.7336605 我是分割线-------- C:\Users\Administrator\PycharmProjects\untitled4\a a.txt 我是分割线-------- C:\Users\Administrator\PycharmProjects\untitled4\a\b\c\c.txt
四、hashlib模块
hash：一种算法 ,3.x里代替了md5模块和sha模块，主要提供 SHA1, SHA224, SHA256, SHA384, SHA512 ，MD5 算法
三个特点：
1.内容相同则hash运算结果相同，内容稍微改变则hash值则变
2.不可逆推
3.相同算法：无论校验多长的数据，得到的哈希值长度固定。
import hashlib m=hashlib.md5()# m=hashlib.sha256() m.update('hello'.encode('utf8')) print(m.hexdigest()) #5d41402abc4b2a76b9719d911017c592 m.update('alvin'.encode('utf8')) print(m.hexdigest()) #92a7e713c30abbb0319fa07da2a5c4af m2=hashlib.md5() m2.update('helloalvin'.encode('utf8')) print(m2.hexdigest()) #92a7e713c30abbb0319fa07da2a5c4af ''' 注意：把一段很长的数据update多次，与一次update这段长数据，得到的结果一样 但是update多次为校验大文件提供了可能。 '''
以上加密算法虽然依然非常厉害，但时候存在缺陷，即：通过撞库可以反解。所以，有必要对加密算法中添加自定义key再来做加密。
import hashlib # ######## 256 ######## hash = hashlib.sha256('898oaFs09f'.encode('utf8')) hash.update('alvin'.encode('utf8')) print (hash.hexdigest())#e79e68f070cdedcfe63eaf1a2e92c83b4cfb1b5c6bc452d214c1b7e77cdfd1c7
实例：模拟撞库破解密码
import hashlib passwds=[ 'alex3714', 'alex1313', 'alex94139413', 'alex123456', '123456alex', 'a123lex', ] def make_passwd_dic(passwds): dic={} for passwd in passwds: m=hashlib.md5() m.update(passwd.encode('utf-8')) dic[passwd]=m.hexdigest() return dic def break_code(cryptograph,passwd_dic): for k,v in passwd_dic.items(): if v == cryptograph: print('密码是===>\033[46m%s\033[0m' %k) cryptograph='aee949757a2e698417463d47acac93df' break_code(cryptograph,make_passwd_dic(passwds)) 模拟撞库破解密码
python 还有一个 hmac 模块，它内部对我们创建 key 和 内容 进行进一步的处理然后再加密:
1 import hmac 2 h = hmac.new('alvin'.encode('utf8')) 3 h.update('hello'.encode('utf8')) 4 print (h.hexdigest())#320df9832eab4c038b6c1d7ed73a5940
