Python常用模块
本节目录
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模块相关介绍
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time
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random
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os
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sys
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json & pickle
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shelve
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xml
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configparser
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hashlib
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subprocess
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optparse
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struct
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所述一些模块方法并不完善,只是简单性的学习,或有错误,敬请指正
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未完待续......
为什么要有模块：
在计算机程序的开发过程中，程序代码越写越多，在一个py文件中会越来越多，变得不容易维护
为了编写易维护的代码，将很多函数分组，分别放入不同的py文件中，每个文件包含的代码就会相对减少，诸多编程语言都这样做
在python中，一个.py文件中就可以称之为一个模块(moudle)
使用模块有什么好处：大大提高了代码的可维护性，也可区分逻辑
其次，在编写好一个模块，就可以在其它地方进行引用，不必从0开始
模块有三种：
- python标准库
- 第三方模块
- 应用程序自定义模块
模块的引用方式:
1、import语句 1）执行对应文件 2）引入变量名
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import time # 导入时间模块 也可以同时导入多个模块，用逗号隔开 |
2、from....import 模块名
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from my_moudle import main |
3、from....import *
引入一切，即导入模块中所有的项目，不推荐使用。因为引入的其它来源的命名，很可能覆盖了已有的定义。
4、运行本质
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#1 import test#2 from test import add |
那么，python中是如何找到这些模块呢?
sys.path，存放的是执行文件的搜索路径(环境变量)。然而模块就是通过环境变量去找的.
一个目录中带__iter__.py的文件成为包(package)
1、用来组织模块 2、避免相同模块名的冲突
注意，每一个包目录下面都会有一个__init__.py的文件，这个文件是必须存在的，否则，Python就把这个目录当成普通目录(文件夹)，而不是一个包。__init__.py可以是空文件，也可以有Python代码，因为__init__.py本身就是一个模块，而它的模块名就是对应包的名字。
这里介绍一下__name__的属性
一个模块被另一个程序第一次引入时，其主程序将运行。如果我们想在模块被引入时，模块中的某一程序块不执行，我们可以用__name__属性来使该程序块仅在该模块自身运行时执行。
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if __name__ == '__main__': print('程序自身在运行')else: print('我来自另一模块')python using_name.py程序自身在运行import using_name我来自另一模块 |
说明： 每个模块都有一个__name__属性，当其值是'__main__'时，表明该模块自身在运行，否则是被引入。
time
时间相关的操作，时间有三种表示方式：
时间戳 1970年1月1日之后的秒，即：time.time(),只有时间戳参数才能进行加减
格式化的字符串 2014-11-11 11:11， 即：time.strftime('%Y-%m-%d')
结构化时间 元组包含了：年、日、星期等... time.struct_time 即：time.localtime()
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print time.time()print time.mktime(time.localtime()) print time.gmtime() #可加时间戳参数print time.localtime() #可加时间戳参数print time.strptime('2014-11-11', '%Y-%m-%d') print time.strftime('%Y-%m-%d') #默认当前时间print time.strftime('%Y-%m-%d',time.localtime()) #默认当前时间print time.asctime()print time.asctime(time.localtime())print time.ctime(time.time()) import datetime'''datetime.date：表示日期的类。常用的属性有year, month, daydatetime.time：表示时间的类。常用的属性有hour, minute, second, microseconddatetime.datetime：表示日期时间datetime.timedelta：表示时间间隔，即两个时间点之间的长度timedelta([days[, seconds[, microseconds[, milliseconds[, minutes[, hours[, weeks]]]]]]])strftime("%Y-%m-%d")'''import datetimeprint datetime.datetime.now()print datetime.datetime.now() - datetime.timedelta(days=5) |
random(随机模块)
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import random print(random.random()) # 0到1的随机浮点数print(random.randint(1,3)) # 整形 闭区间 [1,3]print(random.randrange(1,3)) # 整形，开区间 [1,3)li = [11,22,33,44,55]print(random.choice(li)) # 基于可迭代对象随机print(random.sample(li,2)) # 随机选定多个print(random.uniform(1,2)) # 任意范围的浮点型random.shuffle(li) # 随机打乱次序print(li) |
通过随机模块可以制作一个随机验证码
1 def v_code(): 2 checkcode = "" # 定义一个空字符串 3 for i in range(4): # 遍历四次 4 num = random.randint(0,9) # 随机选择0到9的整形 5 alf = chr(random.randint(65,90)) # 随机选择chr对应的字母 6 add = random.choice([num,alf]) # 基于上面的可迭代对象选择一个 7 checkcode += str(add) # 将它们变为字符串，加到空字符串里面 8 return checkcode 9 if __name__ == "__main__": 10 print(v_code())
os
用于提供系统级别的操作
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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cdos.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('dir1/dir2') 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 dirnameos.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 dirnameos.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","new") 重命名文件/目录 ***os.stat('path/filename') 获取文件/目录信息，相关信息的介绍 size 文件大小 atime 上次访问时间 mtime 上次修改时间 ctime 查看创建时间os.sep 操作系统特定的路径分隔符，win下为"\\",Linux下为"/"os.linesep 当前平台使用的行终止符，win下为"\t\n",Linux下为"\n"os.pathsep 用于分割文件路径的字符串os.name 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Falseos.path.isabs(path) 如果path是绝对路径，返回Trueos.path.isfile(path) 如果path是一个存在的文件，返回True。否则返回Falseos.path.isdir(path) 如果path是一个存在的目录，则返回True。否则返回Falseos.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，涉及文件路径拼接就用它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 |
sys
提供对Python解释器相关的操作：
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sys.argv 命令行参数List，第一个元素是程序本身路径 *****sys.exit(n) 退出程序，正常退出时exit(0)sys.version 获取Python解释程序的版本信息sys.maxint 最大的Int值sys.path 返回模块的搜索路径，初始化时使用PYTHONPATH环境变量的值sys.platform 返回操作系统平台名称sys.stdin 输入相关sys.stdout 输出相关sys.stderror 错误相关 |
通过sys模块可以做个简单的进度的小程序
import sys import time def view_bar(num, total): rate = float(num) / float(total) rate_num = int(rate * 100) r = '\r%d%%' % (rate_num, ) sys.stdout.write(r) sys.stdout.flush() if __name__ == '__main__': for i in range(0, 101): time.sleep(0.1) view_bar(i, 100) # 未研究 import sys import time for i in range(10): sys.stdout.write("#") sys.stdout.flush() time.sleep(1)
json & pickle
这是俩个用作于序列化的模块
json 用于【字符串】和 【python基本数据类型】 间进行转换 *****
(数据交互)，可以进行多种语言的数据交互
pickle 用于【python特有的类型】 和 【python基本数据类型】间进行转换
Json模块提供了四个功能：dumps、dump、loads、load 无s的区别，应用于文件的操作
pickle模块提供了四个功能：dumps、dump、loads、load
import json # json的用法 dic = {"name":"alex"} data = json.dumps(dic) print(data) print(type(data)) with open("hello","w") as f: f.write(data) with open("hello","r") as new_f: i = new_f.read() a = json.loads(i) print(type(i)) print(type(a)) {"name": "alex"} <class 'str'> <class 'str'> <class 'dict'>
json里面都会变为双引号的字符串
# dct="{'1':111}"#json 不认单引号
只要符合json字符串，则直接可以locals
import pickle # 和json的方法的相同,序列化对象 dic = {"name":"alex"} # data = pickle.dumps(dic) # 转化为字节类型 # print(data) # ---><class 'bytes'> f = open("hello","wb") f.write(pickle.dumps(dic)) # f.close() f = open("hello","rb") # 反序列化 data = pickle.loads(f.read())# 相当于data = pickle.load(f) print(data) f.close()
Pickle的问题和所有其他编程语言特有的序列化问题一样，就是它只能用于Python，并且可能不同版本的Python彼此都不兼容，因此，只能用Pickle保存那些不重要的数据，不能成功地反序列化也没关系。
shelve
shelve模块比pickle模块简单，只有一个open函数，返回类似字典的对象，可读可写;key必须为字符串，而值可以是python所支持的数据类型，会生成三个文件
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import shelve f = shelve.open(r'shelve.txt') # f['stu1_info']={'name':'alex','age':'18'}# f['stu2_info']={'name':'alvin','age':'20'}# f['school_info']={'website':'oldboyedu.com','city':'beijing'}### f.close() print(f.get('stu_info')['age']) |
xml
跟json差不多，用作实现不同语言之间的数据交互，但是json使用起来更简单。
至今很多传统和金融行业的系统的接口还是用的xml
xml的格式如下，就是通过<>节点来区别数据结构的:
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<data> <country name="Liechtenstein"> <rank updated="yes">2</rank> <year>2008</year> <gdppc>141100</gdppc> <neighbor name="Austria" direction="E"/> <neighbor name="Switzerland" direction="W"/> </country> <country name="Singapore"> <rank updated="yes">5</rank> <year>2011</year> <gdppc>59900</gdppc> <neighbor name="Malaysia" direction="N"/> </country> <country name="Panama"> <rank updated="yes">69</rank> <year>2011</year> <gdppc>13600</gdppc> <neighbor name="Costa Rica" direction="W"/> <neighbor name="Colombia" direction="E"/> </country></data> # 有一个xml的数据 |
接下来我们可以进行对它操作
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import xml.etree.ElementTree as ETtree = ET.parse("xml_t") # 解析(打开)xml文件root = tree.getroot() #print(root.tag) # .tag是取第一层的标签# 遍历root文档for child in root: print(child.tag,child.attrib) # 取每条的标签名，还有每条标签的属性值(是字典) for i in child: print(i.tag,i.text) # 取子标签下的标签名，还有每条标签下的内容# 只遍历yaer的节点for node in root.iter("year"): print(node.tag,node.text) # 取出year的标签名，还有year标签名下的内容#---------------------------------------import xml.etree.ElementTree as ETtree = ET.parse("xmltest.xml")root = tree.getroot()# 修改for node in root.iter('year'): # 只遍历yaer的节点 new_year = int(node.text) + 1 # 将每个year标签下的内容整形并+1 node.text = str(new_year) node.set("updated","yes") # 添加。set(标签名，属性值)tree.write("xmltest.xml") # 写入新的修改的xml文件# 删除for country in root.findall('country'): # 遍历标签名为country下的东西 rank = int(country.find('rank').text)# 找到country下的子标签为rank 取出它的内容，并复制 if rank > 50: # 如果大于50 root.remove(country) # 则删除country这个标签tree.write('output.xml') |
configarser
其实就是配置解析文件，有固定的格式
1 # 注释1 2 ; 注释2 3 4 [section1] # 节点 5 k1 = v1 # 值 6 k2:v2 # 值 7 8 [section2] # 节点 9 k1 = v1 # 值
例如有个简单的文件，如上我们可以对这个相应格式的文件进行一些操作
1、获取所有节点 sections
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import configparserxx = configparser.ConfigParser() # 创建一个对象xx.read("ini",encoding="utf8") # 读取相应文件result = xx.sections() # 获取所有节点print(result) |
2、获取指定节点下所有的键 options
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import configparserxx = configparser.ConfigParser() # 创建一个对象# xx的对象的read功能，打开读取文件，放进内容xx.read("ini",encoding="utf8") # 读取相应文件result = xx.options("kaixin") # 获取指定节点下所有的键print(result) |
3、获取指定节点下所有的键值对 items
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import configparserxx = configparser.ConfigParser() # 创建一个对象# xx的对象的read功能，打开读取文件，放进内容xx.read("ini",encoding="utf8") # 读取相应文件result = xx.items("kaixin") # 获取指定节点下的所有键值对print(result) |
4、获取指定节点下指定key的值
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result = xx.get("kaixin","age")print(result) |
5、检查，添加，删除节点
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# 检查节点是否存在,返回的是布尔值has_sec = xx.has_section("kaixin")print(has_sec)# 添加节点xx.add_section("Tom")xx.write(open("ini","w"))# 删除节点xx.remove_section("Tom")xx.write(open("ini","w")) |
6、检查、删除、设置指定组内的键值对
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# 检查节点下的key值是否存在，返回的是布尔值has_opt = xx.has_option("kaixin","age")print(has_opt)# 删除键值对xx.remove_option("kaixin","money")xx.write(open("ini","w"))# 设置键值对xx.set("tony","money","10000")xx.write(open("ini","w")) |
hashlib
用于加密相关的操作，代替了md5模块和sha模块，主要提供 SHA1, SHA224, SHA256, SHA384, SHA512 ，MD5 算法
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import hashlibhash = hashlib.md5(bytes("bingdu",encoding="utf8")) # 创建md5对象,并额外加密hash.update(bytes("123",encoding="utf8")) # 对字符串加密print(hash.hexdigest()) # 取到密文 |
subprocess
可以执行shell命令的相关模块和函数有
- os.system
- os.spawn*
- os.popen* —废弃
- popen2.* —废弃
- commands.* —废弃,3.x中被移除
以上执行shell命令的相关的模块和函数的功能均在 subprocess 模块中实现，并提供了更丰富的功能。
subprocess.Popen(...)
用于执行复杂的系统命令
参数：
- args：shell命令，可以是字符串或者序列类型（如：list，元组）
- bufsize：指定缓冲。0 无缓冲,1 行缓冲,其他 缓冲区大小,负值 系统缓冲
- stdin, stdout, stderr：分别表示程序的标准输入、输出、错误句柄
- preexec_fn：只在Unix平台下有效，用于指定一个可执行对象（callable object），它将在子进程运行之前被调用
- close_sfs：在windows平台下，如果close_fds被设置为True，则新创建的子进程将不会继承父进程的输入、输出、错误管道。
- 所以不能将close_fds设置为True同时重定向子进程的标准输入、输出与错误(stdin, stdout, stderr)。
- shell：同上
- cwd：用于设置子进程的当前目录
- env：用于指定子进程的环境变量。如果env = None，子进程的环境变量将从父进程中继承。
- universal_newlines：不同系统的换行符不同，True -> 同意使用 \n
- startupinfo与createionflags只在windows下有效
- 将被传递给底层的CreateProcess()函数，用于设置子进程的一些属性，如：主窗口的外观，进程的优先级等等
- shell=True: 指定的命令行会通过shell来执行
- stdin : 标准输入
- stdout : 标准输出
- stderr : 标准错误的文件句柄
- PIPE : 管道 ,默认值 为: None, 表示不做重定向，管道可以用来接收数据。
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把标准输出放入管道中，屏幕上就不会输出内容。res=subprocess.Popen("dir", shell=True,stdout=subprocess.PIPE,stdin=subprocess.PIPE,stderr=subprocess.PIPE) #执行dir命令，交给shell解释器执行，通过标准类型和subprocess.PIPE放入管道中。>>> res.stdout.read() #读取管道里面的数据，在程序中，读取也不会输出到屏幕上。>>> res.stdout.read() #再read一次，内容就为空，说明读取完成.b'' #显示为：bytes类型 |
optparse
Python 有两个内建的模块用于处理命令行参数：
一个是 getopt，《Deep in python》一书中也有提到，只能简单处理 命令行参数；
另一个是 optparse，它功能强大，而且易于使用，可以方便地生成标准的、符合Unix/Posix 规范的命令行说明。
简单流程
首先必须导入模块optparse(这个不多说)
import optparse # 创建OptionParser类对象 parser = optparse.OptionParser() # 然后,使用add_option来定义命令行参数(伪代码) # parser.add_option(opt_str, ... # attr= value,...) # 每个命令行参数就是由参数名字符串和参数属性组成的。如 -f 或者 –file 分别是长短参数名： parser.add_option("-f","--file",dest = "filename") # 最后，一旦你已经定义好了所有的命令行参数，调用 parse_args() 来解析程序的命令行： options,args = parser.parse_args() 注： 你也可以传递一个命令行参数列表到 parse_args()；否则，默认使用 sys.argv[:1]。 parse_args() 返回的两个值： options，它是一个对象（optpars.Values），保存有命令行参数值。只要知道命令行参数名，如 file，就可以访问其对应的值： options.file 。 args，它是一个由 positional arguments 组成的列表。
struct
学习到socket网络编程这里,对struct有了认识,现在对它进行一些阐释,也可以较为有效的解决粘包问题
struct模块作用：解决bytes和其他二进制数据类型的转换
示例用法：
struct.pack('i',12)
参数说明：
pack函数作用：把任意数据类型变成bytes
i 表示4字节无符号整数。
import struct struct.pack('i',12) # 用方法pack进行打包,把后面的整形数据，封装成一个bytes类型 b'\x0c\x00\x00\x00' # 长度就是4 l=struct.pack('i',12313123) len(l) 4 #长度就是4
uppack
# 反解 struct.unpack('i',l) (12313123,) # 查看类型 l=struct.pack('i',1) type(l) <class 'bytes'> # bytes类型
