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一、模块和包管理
### --- 模块和包管理
~~~ Python中具有丰富的标准库和第三方库，学习并掌握模块、包的概念尤为重要，
~~~ 决定了我们是否能够利用这些丰富的资源，以及如何妥善组织好我们自己的代码。一、模块的导入
~~~ # 首先，我们来导入一个内置模块
import math
~~~ # math是Python标准库中的一个模块，用来进行数学运算，我们在上面使用import 关键字将它导入了，现在我们就可以使用它的功能啦。
~~~ # 求一个数的平方根
math.sqrt(4)~~~ # 现在我们可以使用math模块里的所有函数了，可以使用dir来看一下都有哪些函数
dir(math)
~~~ # 我们也可以使用from ... import ... 这种语句来具体导入某一个子模块或函数
from math import sqrt
sqrt(4)~~~ # 这种方式更精确的导入某个函数，使用起来更方便， 但要注意重名的问题。如果说我们的代码本来就有一个叫sqrt的函数，那我们可以使用as 关键字来给模块起一个别名
from math import sqrt as squarte
def sqrt(num):
pass
squarte(4) # 2
~~~ # 或者是这样：
import math as math2
math = 0
math2.sqrt(4) # 2~~~ # 有时候需要一次性导入多个模块，可以这样写
import sys, os
from math import sqrt, pow
~~~ # 注意，在实际调用模块之前，必须先导入，否则将会产生报错。
~~~ # 将会产生NameError
math.sqrt(4)
import math~~~ # 如果导入一个不存在的模块，也会产生报错
~~~ # 将会产生ModuleNotFoundError: No module named 'maht'
import maht二、自定义模块
~~~ # 除了使用标准库的模块，我们也可以自己定义模块，实际上，这也是我们在项目中组织代码的基本方式。以上一个综合案例“电商购物车”为例，实际的文件结构应该是这样的：
└── project
├── cart.py # Cart类
├── goods.py # Goods类
└── main.py # 入口文件~~~ # shopcart目录里面，有三个文件，不同的类写在不同的文件内，cart.py和goods.py文件和原来保持一致即可。我们来看看main.py
from cart import Cart
from goods import Goods
g1 = Goods('iPhone 11', 6000, 0.9)
g2 = Goods('U盘32G', 100, 0.8)
g3 = Goods('华为P40', 5000)
cart = Cart()
cart.add(g1)
cart.add(g2, 3)
cart.show()~~~ # main.py作为项目的入口文件，我们实际运行的时候就是从它启动
python main.py~~~ # 那Python解释器是怎么找到cart和goods模块的呢？因为它们和main.py在同一个目录下，所以可以自动的发现它们。那如果有很多这样的模块，我们想把它们放到同一个目录下，以便统一管理，该怎么做呢? 比如，需要将cart.py 和 goods.py放到shopcart包内，调整目录结构如下：
├── project
│ ├── main.py
│ └── shopcart
│ ├── __init__.py
│ ├── cart.py
│ └── goods.py~~~ # 如果发现目录内有名为__pycache__ 的文件夹，那是Python在导入时自动生成的缓存文件，可以忽略。
~~~ # 在mian.py同级目录下，多了一个shopcart目录，注意，shopcart目录里除了cart.py和goods.py目录，还多了一个__init__.py ，这是一个空文件，它的文件名看起来很奇怪，这是Python规定的命名规范，只要目录有一个名为__init__.ppy 的文件，则将这个目录视为包(package)，现在修改main.py，作一下调整：
from shopcart.cart import Cart
from shopcart.goods import Goods~~~ # 同时将下面的部分也做一下调整
if __name__ == '__main__':
g1 = Goods('iPhone 11', 6000, 0.9)
g2 = Goods('U盘32G', 100, 0.8)
g3 = Goods('华为P40', 5000)
cart = Cart()
cart.add(g1)
cart.add(g2, 3)
cart.show()
~~~ # __name__ 表示当前文件所在模块的名称，模块可以通过检查自己的 __name__ 来得知是否运行在main 作用域中，这使得模块可以在作为脚本运行时条件性地执行一些代码，而在被 import 时不会执行。三、常用内置模块
### --- datetime - 日期时间类型
~~~ # 除了上面使用过的math模块以外，Python还有大概100多个内置模块，下面我们来介绍一下常用的几个模块。
~~~ # datetime模块中包含了几个常用的日期时间类，其中最常用的是datetime和timedelta。
~~~ # 注意，我们在下面使用的datetime是指datetime类而不是datetime模块。
from datetime import datetime, timedelta
~~~ # 返回当前时间的datetime对象
now = datetime.now()
type(now)
~~~ # 查看当前时间的年、月、日
print(now.year, now.month, now.day)
~~~ # 查看当前时间的时间戳,精确到微秒
now.timestamp()~~~ # 计算机中时间的起始点都是1970年1月1日00:00:00，时间戳就是从1970年1月1日00:00:00到现在总秒数。所以如果时间戳A比时间戳B的值小，说明A在B之前。
~~~ # datetime也提供将日期时间对象和字符串相互转换的操作，这在处理数据时会经常使用。
~~~ # 返回指定格式的日期字符串, 下面的返回 "2020-08-10 20:29:41"
datetime.now().strftime('%Y-%m-%d %H:%M:%S')
~~~ # 将指定格式的字符串转换为日期时间对象
datetime.strptime('2020-01-01 00:00:00', '%Y-%m-%d %H:%M:%S')%Y这种形式是日期时间的格式代码，下面是一些常用的代码含义：
| 代码 | 含义 | 示例 |
| %Y | 十进制数表示的带世纪的年份。 | 2019,2020 |
| %m | 补零后，以十进制数显示的月份。 | 01, 02, ..., 12 |
| %d | 补零后，以十进制数显示的月份中的一天。 | 01, 02, ..., 31 |
| %H | 以补零后的十进制数表示的小时（24 小时制）。 | 00, 01, ..., 23 |
| %M | 补零后，以十进制数显示的分钟。 | 00, 01, ..., 59 |
| %S | 补零后，以十进制数显示的秒。 | 00, 01, ..., 59 |
~~~ # 还有很多格式，可以查看Python官方文档：https://docs.python.org/zh-cn/3/library/datetime.html#strftime-strptime-behavior
~~~ # 只要得到了datetime对象，我们就可以把它转换成各种格式。同样，只要有一个相对标准化的格式，我们就可以将它转换为datetime对象。
~~~ # 得到datetime对象后，可以对它进行修改，显示去年的今天现在这个时候的时间：
now = datetime.now()
last_year = now.replace(year=2019)
print(last_year.strftime('%Y-%m-%d %H:%M:%S'))~~~ # 如果我们想知道两个datetime对象之间相差多长时间，可以将这两个对象相减
delta = now - last_year
type(delta)
~~~ # 得到的对象就是一个timedelta对象，我们可以根据timedelta对象知道这两个时间相差多少天多少分多少秒。
delta.days
delta.seconds~~~ # 现在得到delta就是一个timedelta对象， 它表示366天整的时间，我们也可以将一个datetime对象和一个timedelta对象相加，将会得到一个新的datetime对象：
now + delta~~~ # 将当前时间加上366天，就是明年的明天。timedelta类提供了非常便捷的方式帮我们处理日期时间，比如我们想要构造：
~~~ # 从当前开始20天后的时间
datetime.now() + timedelta(days=20)
~~~ # 两个半小时之前的时间
datetime.now() - timedelta(hours=2, minutes=30### --- time - 时间的访问和转换
~~~ # 还有一个经常使用的时间模块time
import time
~~~ # 返回当前时间戳
time.time()
~~~ # 返回当前时间的格式化字符串
time.strftime('%Y-%m-%d %H:%M:%S')~~~ # 其实time模块的另一个函数我们也经常使用，它可以使我们的程序暂时睡一会儿
print("好累呀，我要小睡3秒钟")
time.sleep(3)
print("好啦，我又元气满满！")
~~~ # sleep函数会将当前的程序暂停若干秒数。### --- random - 生成随机数
~~~ # 准确的说是生成伪随机数，这是一个数学问题。默认random模块会根据当前的系统时间作为随机数种子，所以可以保证生成的随机数不会重复。
~~~ # 生成一个随机浮点数，范围[0.0, 1.0)
random.random()
~~~ # 生成1到100之间的随机整数，包括1和100
random.randint(1, 100)~~~ # 从序列中随机抽出一个元素
random.choice(['a', 'b', 'c', 'd', 'e', 'f', 'g'])
~~~ # 从序列中随机抽出k个元素,注意抽出来的元素可能会重复
random.choices(['a', 'b', 'c', 'd', 'e', 'f', 'g'], k=2)~~~ # 跟choices函数类似，但它是不重复的随机抽样
random.sample(['a', 'b', 'c', 'd', 'e', 'f', 'g'])
~~~ # 将一个序列随机打乱，注意这个序列不能是只读的
lst = ['a', 'b', 'c', 'd', 'e', 'f', 'g']
random.shuffle(lst)### --- os - 操作系统接口
~~~ # os模块提供了一种使用与操作系统相关的功能的便捷式途径。需要大家了解一些操作系统的知识。
~~~ # 获取当前目录的路径
os.getcwd()
~~~ # 创建指定目录
os.mkdir(path)~~~ # 与 mkdir() 类似，但会自动创建到达最后一级目录所需要的中间目录。
os.makedirs(path)
~~~ # 返回一个列表，该列表包含了 path 中所有文件与目录的名称。
os.listdir()~~~ # 另一个很常用的子模块就是os.path，它提供了常用的路径操作。
~~~ # 显示当前目录的绝对路径
os.path.abspath('./')
os.path.abspath("__file__")
~~~ 在大部分操作系统中，一般用. 表示当前目录，用.. 表示父级目录
~~~ 相对路径：相对于当前目录的路径
~~~ 绝对路径：以根目录为开始的路径（windows和Mac、Linux的根目录不同）
~~~ 目录分隔符：windows 是 \ , Mac 和 Linux中是 /~~~ # 如果 path 是 现有的 目录，则返回 True。
os.path.isdir(path)
~~~ # 如果 path 是 现有的 常规文件，则返回 True。
os.path.isfile()~~~ # 目录分隔符
os.sep
~~~ # 合理地拼接一个或多个路径部分。
os.path.join(path, *paths)~~~ # 返回路径 path 的目录名称
os.path.dirname("/tmp/test.txt") # '/tmp'
~~~ # 返回路径 path 的基本名称，文件名或是最后一级的目录名
os.path.basename("/tmp/test.txt") # 'test.txt'
os.path.basename("/tmp/test") # 'test'### --- sys - 系统相关参数及函数
~~~ # 首先看的是sys.path ，它返回的是一个列表，包含了若干个路径，它表示的是Python查找包的路径顺序，第一个是一个空字符串，它表示当前目录。之所以我们使用import 语句可以导入模块，靠的就是它。
sys.path
['',
'/Users/envs/py3/bin',
'/Users/envs/py3/lib/python36.zip',
'/Users/envs/py3/lib/python3.6',
'/Users/envs/py3/lib/python3.6/lib-dynload',
'/Users/envs/py3/lib/python3.6/site-packages',
'/Users/envs/py3/lib/python3.6/site-packages/pyspider-0.3.10-py3.6.egg',
'/Users/envs/py3/lib/python3.6/site-packages/setuptools-27.2.0-py3.6.egg',
'/Users/envs/py3/lib/python3.6/site-packages/IPython/extensions',
'/Users/.ipython']~~~ # sys.argv 表示启动的时候传递给Python脚本的命令行参数。
import sys
if __name__ == '__main__':
print("Hello", end=' ')
if len(sys.argv) > 1:
print(' '.join(sys.argv[1:]))~~~ # 上述是一个Python脚本hello.py 的代码，现在我们试着用不同的方式启动它
python hello.py
python hello.py Bill
python hello.py Mr Gates~~~ # 我们会看到每次的输出不一样，再加两行代码，看一看sys.argv是什么？
~~~ # sys.argv是个列表
type(sys.argv)
print(sys.argv)
~~~ 可以看到sys.argv是一个列表，它的第一个元素就是脚本的文件名。所以传递它的启动参数，都会放在列表的后面。我们可以使用这种方式接收用户传递的参数。Walter Savage Landor:strove with none,for none was worth my strife.Nature I loved and, next to Nature, Art:I warm'd both hands before the fire of life.It sinks, and I am ready to depart
——W.S.Landor
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