〖Python〗-- 模块系列(一)

【模块】

本节目录

• 模块相关介绍

• time

• random

• os

• sys

• json & pickle

• shelve

• xml

• configparser

• hashlib

• subprocess

• optparse

• struct

• 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

• 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

1	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

1	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

1 2	#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, day datetime.time：表示时间的类。常用的属性有hour, minute, second, microsecond datetime.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 datetime print 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

def v_code():  
    checkcode = "" # 定义一个空字符串
    for i in range(4): # 遍历四次
        num = random.randint(0,9) # 随机选择0到9的整形
        alf = chr(random.randint(65,90)) # 随机选择chr对应的字母
        add = random.choice([num,alf]) # 基于上面的可迭代对象选择一个
        checkcode += str(add) # 将它们变为字符串，加到空字符串里面
    return checkcode
if __name__ == "__main__":
    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('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 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","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" ",Linux下为" " 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，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 = '
%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 ET tree = 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 ET tree = 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

　　

　　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 configparser xx = 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 configparser xx = 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 configparser xx = 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

1 2	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 hashlib   hash = 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
• 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。

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'x0cx00x00x00' # 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