7、模塊

時間 2019-11-17

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目錄python

1. 序列化模塊

1.1 json和pickle的區別

序列化以後的數據類型編程
```
json： str
pickle： bytes
```

適用範圍json

json：全部的編程語言
pickle：僅限於Python適用

可序列化的數據類型app

json： int float bool str list tuple dict None
pickle： 全部數據類型

load方法適用的不一樣dom

json：不能連續load，只能一次性拿出全部的數據
pickle：能夠連續load，多套數據放在同一個文件中

1.2 json模塊

json.dumps()和json.loads()編程語言

import json

test = [1, 4.5, True, '模塊', ['b', 'c'], (2, 3), {'name': 'aaron'}, None]

# 序列化
result = json.dumps(test)
res = json.dumps(test, ensure_ascii=False)
print(result, type(result))
print(res, type(res))

# 反序列化
recovery = json.loads(result)
print(recovery, type(recovery))

# 輸出結果
[1, 4.5, true, "\u6a21\u5757", ["b", "c"], [2, 3], {"name": "aaron"}, null] <class 'str'>
[1, 4.5, true, "模塊", ["b", "c"], [2, 3], {"name": "aaron"}, null] <class 'str'>
[1, 4.5, True, '模塊', ['b', 'c'], [2, 3], {'name': 'aaron'}, None] <class 'list'>

'''
注意：
  1.序列化的結果中全部的字符串類型的數據都使用雙引號""
  2.序列化以後漢字是使用unicode格式輸出的，若想輸出直接是漢字，秩序在序列化時多加一個ensure_ascii參數便可。
'''

json.dump()和json.load()ide

import json

test = [1, 4.5, True, '模塊', ['b', 'c'], (2, 3), {'name': 'aaron'}, None]

# 將序列化後的數據寫入文件中
with open('json.txt', mode='w', encoding='utf-8') as fp:
    json.dump(test, fp, ensure_ascii=False)

# 將文件中的數據反序列化
with open('json.txt', mode='r', encoding='utf-8') as fp:
    result = json.load(fp)
    print(result, type(result))

# 輸出結果
[1, 4.5, True, '模塊', ['b', 'c'], [2, 3], {'name': 'aaron'}, None] <class 'list'>

1.3 pickle模塊

pickle.dumps()和pickle.loads()編碼

import pickle

test = [1, 4.5, True, '模塊', ['b', 'c'], (2, 3), {'name': 'aaron'}, None]

# 序列化
result = pickle.dumps(test)
print(result, type(result))

# 反序列化
recovery = pickle.loads(result)
print(recovery, type(recovery))

# 輸出結果
b'\x80\x03]q\x00(K\x01G@\x12\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x88X\x06\x00\x00\x00\xe6\xa8\xa1\xe5\x9d\x97q\x01]q\x02(X\x01\x00\x00\x00bq\x03X\x01\x00\x00\x00cq\x04eK\x02K\x03\x86q\x05}q\x06X\x04\x00\x00\x00nameq\x07X\x05\x00\x00\x00aaronq\x08sNe.' <class 'bytes'>
[1, 4.5, True, '模塊', ['b', 'c'], (2, 3), {'name': 'aaron'}, None] <class 'list'>

pickle.dump()和pickle.load()idea

import pickle

test = [1, 4.5, True, '模塊', ['b', 'c'], (2, 3), {'name': 'aaron'}, None]

# 將序列化後的數據寫入文件中
with open('pickle.txt', mode='wb') as fp:
    pickle.dump(test, fp)
    pickle.dump(test, fp)
    pickle.dump(test, fp)

# 將文件中的數據反序列化
with open('pickle.txt', mode='rb') as fp:
    result = pickle.load(fp)
    print(result, type(result))
    result = pickle.load(fp)
    print(result, type(result))
    result = pickle.load(fp)
    print(result, type(result))

# 輸出結果
[1, 4.5, True, '模塊', ['b', 'c'], (2, 3), {'name': 'aaron'}, None] <class 'list'>
[1, 4.5, True, '模塊', ['b', 'c'], (2, 3), {'name': 'aaron'}, None] <class 'list'>
[1, 4.5, True, '模塊', ['b', 'c'], (2, 3), {'name': 'aaron'}, None] <class 'list'>

# 注意：打開文件時要以二進制格式打開。

2. 時間模塊

2.1 time模塊

# time.time(): 獲取當前的本地時間戳（從1970年1月1日零點到如今的秒數）
# time.localtime()：經過時間戳獲取時間元組（默認當前時間）
# time.ctime(): 經過時間戳獲取時間字符串（默認當前時間）
# time.strftime(格式化字符串, [時間元組])：經過時間元組格式化時間字符串（時間元組時可選參數）
# time.strptime(時間字符串, 格式化字符串)：經過時間字符串提取出時間元組
# time.sleep()：程序睡眠等待
# time.perf_counter()：用於計算程序運行的時間


import time

result = time.time()
print(1, result, type(result))

result = time.localtime()
print(2, result, type(result))

result = time.ctime()
print(3, result, type(result))

result = time.strftime('%Y-%m-%d %H:%M:%S', time.localtime())
print(4, result, type(result))

# 注意：兩個參數的書寫內容必須徹底相同
result = time.strptime('2019年11月15日21時41分51秒', '%Y年%m月%d日%H時%M分%S秒')
print(5, result, type(result))

start = time.perf_counter()
time.sleep(5)
end = time.perf_counter()
result = end - start
print(6, result, type(result))

# 輸出結結果
1 1573827926.2985218 <class 'float'>
2 time.struct_time(tm_year=2019, tm_mon=11, tm_mday=15, tm_hour=22, tm_min=25, tm_sec=26, tm_wday=4, tm_yday=319, tm_isdst=0) <class 'time.struct_time'>
3 Fri Nov 15 22:25:26 2019 <class 'str'>
4 2019-11-15 22:25:26 <class 'str'>
5 time.struct_time(tm_year=2019, tm_mon=11, tm_mday=15, tm_hour=21, tm_min=41, tm_sec=51, tm_wday=4, tm_yday=319, tm_isdst=-1) <class 'time.struct_time'>
6 5.0000196 <class 'float'>

2.2 datetime模塊

# datetime.datetime.now()：獲取如今本地的時間
# datetime.datetime.utcnow()：獲取當前的UTC時間
# datetime.datetime.strftime()：將datetime.datetime格式的時間轉化爲指定格式的str
# datetime.datetime.strptime()：將str格式的時間轉化爲datetime.datetime格式的時間
# datetime.timedelta()：用做datetime.datetime格式時間的加減運算的參數
# datetime.timezone(datetime.timedelta(hours=n))：獲取指定的時區


import datetime

result1 = datetime.datetime.now()
print(1, result1, type(result1))

result2 = datetime.datetime.strftime(result1, '%Y-%m-%d %H:%M:%S')
print(2, result2, type(result2))

result3 = datetime.datetime.strptime(result2, '%Y-%m-%d %H:%M:%S')
print(3, result3, type(result3))

result4 = datetime.datetime.utcnow()
print(4, result4, type(result4))

result5 = datetime.timedelta(days=30, hours=2, minutes=5, seconds=30)
print(5, result5, type(result5))

# 獲取與當前UTC時間加上30天2小時5分鐘30秒以後的時間
result6 = result4 + result5
print(6, result6, type(result6))

result7 = datetime.timezone(datetime.timedelta(hours=2, minutes=5, seconds=30))
print(7, result7, type(result7))

# 輸出結果
1 2019-11-16 11:39:37.096657 <class 'datetime.datetime'>
2 2019-11-16 11:39:37 <class 'str'>
3 2019-11-16 11:39:37 <class 'datetime.datetime'>
4 2019-11-16 03:39:37.120650 <class 'datetime.datetime'>
5 30 days, 2:05:30 <class 'datetime.timedelta'>
6 2019-12-16 05:45:07.120650 <class 'datetime.datetime'>
7 UTC+02:05:30 <class 'datetime.timezone'>

3. random模塊

random.random()spa

# 隨機獲取0~1之間的小數(0 <= x < 1)

import random

result = random.random()
print(result)

random.randrange()

# 隨機獲取指定範圍內的整數

import random

result1 = random.randrange(7)
result2 = random.randrange(1, 7)
result3 = random.randrange(1, 7, 2)

random.randint()

注意：其指定範圍是閉區間

# 隨機獲取指定範圍的整數

import random

result = random.randint(1, 6)
print(result)

random.uniform()

# 獲取指定範圍內的隨機小數

import random

result = random.uniform(1, 5)
print(result)

# 注意：return a + (b-a) * self.random()

random.choice()

# 隨機獲取指定序列中的任一元素

import random

test_list = [1, 3, 5, 7, 9]
result = random.choice(test_list)
print(result)

隨機生成驗證碼

import random

def create_verify_code(n):
    '''
    隨機生成一個由字母和數字組成的n位驗證碼
    :param n:指定生成二維碼的長度
    :return:返回生成的驗證碼
    '''

    verify_code = ''
    for item in range(n):
        # 將ASCII編碼轉換成對應的字符
        up  
        per_cha = chr(random.randrange(65, 91))
        lower_cha = chr(random.randrange(97, 123))
        number = str(random.randrange(0, 10))
        choice_list = [upper_cha, lower_cha, number]
        verify_code += random.choice(choice_list)

    return verify_code


result1 = create_verify_code(5)
result2 = create_verify_code(10)
print(result1)
print(result2)

# 輸出結果
V9V7y
1rxX2v0sG2

random.sample()

# 隨機獲取指定序列中的指定個數的元素

import random

test_list = [1, 3, 5, 7, 9]
result = random.sample(test_list, 2)

print(result， type(result))

# 注意：結果存放在一個列表中

random.shuffle()

# 隨機打亂列表中的值

import random

test_list = [1, 3, 5, 7, 9]
random.shuffle(test_list)

print(test_list)

# 注意：該方法是對原列表自己進行操做，無返回值。

4. shutil模塊

# shutil.copy()：複製文件的權限和內容
# shutil.move()：修改文件名
# shutil.rmtree()：刪除指定目錄下的全部內容
# shutil.make_archive()：壓縮文件
# shutil.unpack_archive()：解壓文件

import shutil

shutil.copy('a.txt', 'b.txt')
shutil.move('1.txt', 'c.txt')
path1 = r'C:\Python38\Scripts\exercise\advance\try\a\b'
path2 = r'C:\Python38\Scripts\exercise\advance\try\test'
shutil.make_archive('a_packed', 'zip', path1)
shutil.unpack_archive('b_packed.zip', extract_dir=path2)
shutil.rmtree('a')

運行shutil模塊.py以前
運行shutil模塊.py以後

5. os模塊

執行系統命令

# os.system()：執行系統命令，將結果直接輸出
# os.popen()：執行系統命令，能夠將結果轉換成utf-8的格式輸出

import os

command = 'date'
os.system(command)

result = os.popen(command).read()
print(result, type(result))

# 輸出結果
��ǰ����: 2019/11/16 ���� 
����������: (������) 


當前日期: 2019/11/16 週六 
輸入新日期: (年月日) 
 <class 'str'>

目錄操做

# os.lsitdir()：獲取指定目錄下的全部文件和文件夾
# os.getcwd()：獲取當前文件工做所在目錄的絕對路徑
# os.chdir()：將當前文件工做的目錄改變爲指定的路徑下的目錄

import os

result = os.listdir(r'C:\Python38\Scripts\exercise')
print(result, type(result))

result = os.getcwd()
print(result, type(result))

os.chdir(r'C:\Python38\Scripts\exercise')

result = os.getcwd()
print(result, type(result))

# 輸出結果
C:\Python38\Scripts\exercise\advance
C:\Python38\Scripts\exercise\advance
 <class 'str'>
['.idea', 'advance'] <class 'list'>
C:\Python38\Scripts\exercise\advance <class 'str'>
C:\Python38\Scripts\exercise <class 'str'>

文件和文件夾操做

# os.remove()：刪除文件
# os.mkdir()：建立文件夾
# os.rmdir()：刪除文件夾（只能刪除空文件夾）
# os.rename()：重命名文件（夾）

os.environ

# os.environ：獲取或修改環境變量

import os

# 獲取環境變量
result1 = os.environ['PATH']
result2 = result1.split(';')
print(result2[-3:])

# 增長環境變量
os.environ['PATH'] += r'C:\softwares\QQ\DAUM\PotPlayer;'
result3 = os.environ['PATH']
result4 = result3.split(';')
print(result4[-3:])

os.system('PotPlayerMini.exe')

# 輸出結果
['C:\\Python27\\Scripts\\', 'C:\\Python27\\', '']
['C:\\Python27\\', 'C:\\softwares\\QQ\\DAUM\\PotPlayer', '']

# 注意：PotPlayerMini.exe是路徑C:\softwares\QQ\DAUM\PotPlayer下的一個可執行文件；添加的環境變量是臨時的，只在改文件執行時有效。

模塊屬性

# os.name：獲取系統標識（Windows：nt  Linux&Mac：posix）
# os.sep：獲取路徑分隔符（Windows：\  Linux&Mac：/）
# os.linesep：獲取系統的換行符（Windows：\r\n或\n  Linux&Mac：\n）

import os

result = os.name
print(result)

result = os.sep
print(result)

result = os.linesep
print(repr(result))

# 輸出結果
nt
\
'\r\n'

Linux下運行結果

路徑操做

os.path模塊

# os.path.abspath()：將路徑轉化爲絕對路徑
# os.path.basenaem()：返回文件名部分
# os.path.dirname()：返回路勁部分
# os.path.split()：將路徑拆分紅文件名部分和路勁部分，存放在一個元組中
# os.path.splitext()：將路徑拆分紅後綴和剩餘部分，存放在一個元組中
# os.path.join()：將多個路徑拼接成一個路徑（根據系統自動選擇拼接的鏈接符）
# os.path.getsize()：獲取文件大小
# os.path.isdir()：判斷路徑是不是文件夾
# os.path.isfile()：判斷路徑是不是文件
# os.path.exits()：判斷指定路徑是否存在

import os

result1 = os.path.abspath('a.txt')
print(result1)

result2 = os.path.basename(result1)
print(result2)

result3 = os.path.dirname(result1)
print(result3)

result4 = os.path.split(result1)
print(result4)

result5 = os.path.splitext(result1)
print(result5)

path1 = r'C:\dir\cherry'
path2 = r'cd\apple.txt'
result6 = os.path.join(path1, path2)
print(result6)

result7 = os.path.getsize('a.txt')
print(result7)

result8 = os.path.isdir(result3)
result9 = os.path.isdir(result1)
print(result8, result9)

result10 = os.path.isfile(result1)
result11 = os.path.isfile(result3)
print(result10, result11)

result12 = os.path.exists(result1)
result13 = os.path.exists(result6)
print(result12, result13)

# 輸出結果
C:\Python38\Scripts\exercise\advance\a.txt
a.txt
C:\Python38\Scripts\exercise\advance
('C:\\Python38\\Scripts\\exercise\\advance', 'a.txt')
('C:\\Python38\\Scripts\\exercise\\advance\\a', '.txt')
C:\dir\cherry\cd\apple.txt
44
True False
True False
True False

求指定文件夾的大小

os.walk方法

import os

def calc_file_size(path):
    '''
    求指定文件夾的大小
    :param path:文件夾的路徑
    :return:文件夾大小
    '''

    file_size = 0

    for dirpath, dirnames, filenames in os.walk(path):
        for i in filenames:
            item = os.path.join(dirpath, i)
            print(item)
            file_size += os.path.getsize(item)

    return file_size


file_path = os.path.abspath('get_size')
result = calc_file_size(file_path)
print(result)

# 輸出結果
C:\Python38\Scripts\exercise\advance\get_size\file1.txt
C:\Python38\Scripts\exercise\advance\get_size\dir1\file2.log
C:\Python38\Scripts\exercise\advance\get_size\dir1\file3.log
C:\Python38\Scripts\exercise\advance\get_size\dir1\dir2\file4.txt
842

遞歸法

import os

def calc_file_size(path):
    '''
    求指定文件夾的大小
    :param path:文件夾的路徑
    :return:文件夾大小
    '''

    file_size = 0

    for i in os.listdir(path):
        item = os.path.join(path, i)
        if os.path.isdir(item):
            file_size += calc_file_size(item)
        elif os.path.isfile(item):
            print(item)
            file_size += os.path.getsize(item)

    return file_size


file_path = os.path.abspath('get_size')
result = calc_file_size(file_path)
print(result)

# 輸出結果
C:\Python38\Scripts\exercise\advance\get_size\dir1\dir2\file4.txt
C:\Python38\Scripts\exercise\advance\get_size\dir1\file2.log
C:\Python38\Scripts\exercise\advance\get_size\dir1\file3.log
C:\Python38\Scripts\exercise\advance\get_size\file1.txt
842

注意

兩種方法在計算文件夾大小時，方法一是從最外層的文件開始計算的；方法二是從最內層的文件開始計算的。

6. sys模塊

sys.path

# sys.path：查看能夠直接進行導入模塊的路徑

import sys

result = sys.path
print(result)

# 輸出結果
['C:\\Python38\\Scripts\\exercise\\advance', 'C:\\Python38\\python38.zip', 'C:\\Python38\\DLLs', 'C:\\Python38\\lib', 'C:\\Python38', 'C:\\Python38\\lib\\site-packages']

sys.argv

# sys.argv：獲取用戶執行腳本時，傳入的參數

import sys

result = sys.argv
print(result)

# 輸出結果
['C:\\Python38\\Scripts\\exercise\\advance\\14sys模塊.py', '參數一', '參數二', '參數三']

注意：執行腳本時需在命令行窗口進行。

7. logging模塊

格式一（推薦使用）

import logging

# 建立一個logger對象，同時配置其名字和寫入日誌內容的等級
logger = logging.Logger('Aaron', level=logging.WARNING)
# 建立一個文件操做符，包含文件名稱，文件的打開格式以及文件的編碼方式
file_handler = logging.FileHandler('test.log', mode='a', encoding='utf-8')
# 建立一個屏幕操做符（輸出內容直接在原來print輸出的地方）
stream_handler = logging.StreamHandler()
# 建立一個格式
fmt = logging.Formatter('%(asctime)s - %(name)s - %(levelname)s - %(module)s ：%(message)s')
# 給文件操做符設置格式
file_handler.setFormatter(fmt)
# 給屏幕操做符設置格式
stream_handler.setFormatter(fmt)
# 給logger對象綁定文件操做
logger.addHandler(file_handler)
# 給logger對象綁定屏幕操做
logger.addHandler(stream_handler)

# 生成日誌的內容，等級大於等於以前設置好的日誌等級的內容纔會寫入到日誌中
logger.debug('This is debug')
logger.info('This is info')
logger.warning('This is warning')
logger.error('This is error')
logger.fatal('This is fatal')

# 在日誌文件test.log中寫入的內容和在操做臺顯示的內容均爲：
2019-11-08 10:07:56,692 - Aaron - WARNING - demo25 ：This is warning
2019-11-08 10:07:56,692 - Aaron - ERROR - demo25 ：This is error
2019-11-08 10:07:56,692 - Aaron - CRITICAL - demo25 ：This is fatal

# 注意：寫入日誌的等級分爲五個等級（DEBUG、INFO、WARN=WARNING、ERROR、FATAL=CRITICAL)

格式二

import logging

file_handler = logging.FileHandler('demo.log', mode='a', encoding='utf-8')
logging.basicConfig(
    format='%(asctime)s-%(name)s-%(levelname)s-%(module)s：%(message)s',
    datefmt='%Y-%m-%d %H:%M:%S',
    handlers=[file_handler],
    level=logging.ERROR,
)

logging.error('aaron')

# 輸出日誌文件中的內容
2019-11-08 21:08:37-root-ERROR-demo16：aaron

# 注意：此格式不能讓日誌內容同時從控制檯輸出到屏幕上

切分大日誌文件

import time
import logging
from logging import handlers

logger = logging.Logger('Alex', level=logging.ERROR)
# 建立一個文件操做符，包含文件名稱，文件切分的時間單位和間隔以及文件的編碼方式
# 切分的時間單位when能夠選擇：S(秒)、M(分)、H(時)、D(天)
file_handler = handlers.TimedRotatingFileHandler('split.log',when='S', interval=5, encoding='utf-8')
fmt = logging.Formatter('%(asctime)s-%(name)s-%(levelname)s-%(module)s：%(message)s')
file_handler.setFormatter(fmt)
logger.addHandler(file_handler)

for i in range(1, 100):
    time.sleep(1)
    logger.error(str(i))