Python標準庫一覽

想掌握 Python 標準庫，讀它的官方文檔很重要。本文並不是此文檔的複製版，而是對每個庫（筆者經常使用的）的歸納以及它的主要函數，由此用什麼庫內心就會有數了。

文本處理

• re: 正則表達式支持(pattern, string)：match, search, findall, sub, split, finditer
• string: 提供了字符集：ascii_lowercase, ascii_uppercase, digits, hexdigits, punctuation

數據結構

• collections: 其餘數據結構: deque, Counter, defaultdict, namedtuple
• pprint: 漂亮地輸出文本: pprint
• datetime: 處理日期，建議用arrow代替
• copy: 淺拷貝和深拷貝: copy, deepcopy
• heapq: 堆排序實現: nlargest, nsmallest, merge
• enum: 枚舉類的實現: Enum

數學

• math: 數學函數庫
• random: 隨機數: choice, randint, randrange, sample, shuffle, gauss
• fractions: 分數運算: Fraction as F
• statistics: 統計學函數: mean, median, mode, variance

函數式編程模塊

• itertools: 迭代器工具: permutations, combinations, product, chain, repeat, cycle, accumulate
• functools: 函數工具: @wraps, reduce, partial, @lrucache, @singledispatch
• operator: 基本運算符

文件目錄訪問

• pathlib: 對路徑對象進行操做: Path
• shutil: 文件操做: copy, copytree, rmtree, move, make_archive
• tempfile：用來建立臨時文件，一關閉就自動刪除：TemporaryFile
• linecache: 讀取文件的行，緩存優化: getline, getlines

數據持久化

• pickle: 文件 pickle 序列化: dump, dumps, load, loads
• sqlite3: sqlite 數據庫接口

文件格式

• csv: 處理 csv 文件: reader, writeheader, writerow
• configparser: 處理配置文件: ConfigParser, get, sections

密碼學

• hashlib: 哈希加密算法: sha256, hexdigest
• secrets：密鑰生成：token_bytes, token_hex, token_urlsafe

操做系統

• os: 操做系統相關
• time: 計時器: time, sleep, strftime
• io: 在內存中讀寫 str 和 bytes: StringIO, BytesIO, write, get_value
• argparse, getopt: 命令行處理，建議用click代替
• logging: 打日誌: debug, info, warning, error, critical，建議用loguru代替
• getpass: 獲取用戶輸入的密碼: getpass
• platform: 提供跨平臺支持: system

併發執行

• concurrent.futures: 異步執行模型: ThreadPoolExecutor, ProcessPoolExecutor
• threading: 多線程模型: Thread, start, join
• multiprocessing: 多進程模型: Pool, map, Process
• subprocess: 子進程管理: run
• queue: 同步隊列: Queue

進程間通訊和網絡

• asyncio: 異步 IO, eventloop, 協程: get_event_loop, run_until_complete, wait, run

網絡數據處理

• json: 處理 json: dumps, loads
• base64: 處理 base64 編碼: b64encode, b64decode

網絡協議支持

• webbrowser: 打開瀏覽器: open
• wsgiref: 實現 WSGI 接口
• uuid: 通用惟一識別碼: uuid1, uuid3, uuid4, uuid5
• ftplib, poplib, imaplib, smptlib: 實現各類網絡協議

其他庫用requests代替

GUI

• tkinter：可用pysimplegui代替

開發工具

• typing: 類型註解，可配合mypy對項目進行靜態類型檢查
• doctest: 文檔測試: python -m doctest [pyfile]
• unittest: 單元測試: python -m unittest [pyfile]

DEBUG 和性能優化

• pdb: Python Debugger: python -m pdb [pyfile]
• cProfile: 分析程序性能: python -m cProfile [pyfile]
• timeit: 檢測代碼運行時間: python -m timeit [pyfile]

軟件打包發佈

• setuptools: 編寫 setup.py 專用: setup, find_packages
• venv: 建立虛擬環境，建議用pipenv代替

Python 運行時服務

• builtins: 全部的內置函數和類，默認引進（還有一個boltons擴充了許多有用的函數和類）
• __main__: 頂層運行環境，使得 python 文件既能夠獨立運行，也能夠當作模塊導入到其餘文件。
• sys: 系統環境交互: argv, path, exit, stderr, stdin, stdout
• inspect：用於獲取對象的各類信息（自省）
• contextlib: 上下文管理器實現: @contextmanager

自定義 Python 解釋器

• code: 實現自定義的 Python 解釋器（好比 Scrapy 的 shell）: interact