第五章

經常使用模塊一

 
  • 認識模塊
    • 什麼是模塊
    • 模塊的導入和使用
  • 經常使用模塊一
    • collections模塊
    • 時間模塊
    • random模塊
    • os模塊
    • sys模塊
    • 序列化模塊
    • re模塊

   常見的場景:一個模塊就是一個包含了python定義和聲明的文件,文件名就是模塊名字加上.py的後綴。html

   但其實import加載的模塊分爲四個通用類別: java

  1 使用python編寫的代碼(.py文件)node

  2 已被編譯爲共享庫或DLL的C或C++擴展python

  3 包好一組模塊的包git

  4 使用C編寫並連接到python解釋器的內置模塊程序員

爲什麼要使用模塊?正則表達式

   若是你退出python解釋器而後從新進入,那麼你以前定義的函數或者變量都將丟失,所以咱們一般將程序寫到文件中以便永久保存下來,須要時就經過python test.py方式去執行,此時test.py被稱爲腳本script。shell

    隨着程序的發展,功能愈來愈多,爲了方便管理,咱們一般將程序分紅一個個的文件,這樣作程序的結構更清晰,方便管理。這時咱們不只僅能夠把這些文件當作腳本去執行,還能夠把他們當作模塊來導入到其餘的模塊中,實現了功能的重複利用,編程

 

模塊的導入和使用json

模塊的導入應該在程序開始的地方

更多相關內容 http://www.cnblogs.com/Eva-J/articles/7292109.html

經常使用模塊  

collections模塊

在內置數據類型(dict、list、set、tuple)的基礎上,collections模塊還提供了幾個額外的數據類型:Counter、deque、defaultdict、namedtuple和OrderedDict等。

1.namedtuple: 生成可使用名字來訪問元素內容的tuple

2.deque: 雙端隊列,能夠快速的從另一側追加和推出對象

3.Counter: 計數器,主要用來計數

4.OrderedDict: 有序字典

5.defaultdict: 帶有默認值的字典

namedtuple

們知道tuple能夠表示不變集合,例如,一個點的二維座標就能夠表示成:

>>> p = (1, 2)

可是,看到(1, 2),很難看出這個tuple是用來表示一個座標的。

這時,namedtuple就派上了用場:

>>> from collections import namedtuple
>>> Point = namedtuple('Point', ['x', 'y'])
>>> p = Point(1, 2)
>>> p.x
1
>>> p.y
2

似的,若是要用座標和半徑表示一個圓,也能夠用namedtuple定義:

#namedtuple('名稱', [屬性list]):
Circle = namedtuple('Circle', ['x', 'y', 'r'])

deque

使用list存儲數據時,按索引訪問元素很快,可是插入和刪除元素就很慢了,由於list是線性存儲,數據量大的時候,插入和刪除效率很低。

deque是爲了高效實現插入和刪除操做的雙向列表,適合用於隊列和棧:

>>> from collections import deque
>>> q = deque(['a', 'b', 'c'])
>>> q.append('x')
>>> q.appendleft('y')
>>> q
deque(['y', 'a', 'b', 'c', 'x'])

deque除了實現list的append()pop()外,還支持appendleft()popleft(),這樣就能夠很是高效地往頭部添加或刪除元素。

OrderedDict

使用dict時,Key是無序的。在對dict作迭代時,咱們沒法肯定Key的順序。

若是要保持Key的順序,能夠用OrderedDict

>>> from collections import OrderedDict
>>> d = dict([('a', 1), ('b', 2), ('c', 3)])
>>> d # dict的Key是無序的
{'a': 1, 'c': 3, 'b': 2}
>>> od = OrderedDict([('a', 1), ('b', 2), ('c', 3)])
>>> od # OrderedDict的Key是有序的
OrderedDict([('a', 1), ('b', 2), ('c', 3)])

意,OrderedDict的Key會按照插入的順序排列,不是Key自己排序:

>>> od = OrderedDict()
>>> od['z'] = 1
>>> od['y'] = 2
>>> od['x'] = 3
>>> od.keys() # 按照插入的Key的順序返回
['z', 'y', 'x']

defaultdict 

有以下值集合 [11,22,33,44,55,66,77,88,99,90...],將全部大於 66 的值保存至字典的第一個key中,將小於 66 的值保存至第二個key的值中。

即: { 'k1' : 大於 66  'k2' : 小於 66 }
values = [11, 22, 33,44,55,66,77,88,99,90]

my_dict = {}

for value in  values:
    if value>66:
        if my_dict.has_key('k1'):
            my_dict['k1'].append(value)
        else:
            my_dict['k1'] = [value]
    else:
        if my_dict.has_key('k2'):
            my_dict['k2'].append(value)
        else:
            my_dict['k2'] = [value]
from collections import defaultdict

values = [11, 22, 33,44,55,66,77,88,99,90]

my_dict = defaultdict(list)

for value in  values:
    if value>66:
        my_dict['k1'].append(value)
    else:
        my_dict['k2'].append(value)

使dict時,若是引用的Key不存在,就會拋出KeyError。若是但願key不存在時,返回一個默認值,就能夠用defaultdict

>>> from collections import defaultdict
>>> dd = defaultdict(lambda: 'N/A')
>>> dd['key1'] = 'abc'
>>> dd['key1'] # key1存在
'abc'
>>> dd['key2'] # key2不存在,返回默認值
'N/A'

 

Counter

Counter類的目的是用來跟蹤值出現的次數。它是一個無序的容器類型,以字典的鍵值對形式存儲,其中元素做爲key,其計數做爲value。計數值能夠是任意的Interger(包括0和負數)。Counter類和其餘語言的bags或multisets很類似。

c = Counter('abcdeabcdabcaba')
print c
輸出:Counter({'a': 5, 'b': 4, 'c': 3, 'd': 2, 'e': 1})
其餘詳細內容 http://www.cnblogs.com/Eva-J/articles/7291842.html

 

時間模塊

和時間有關係的咱們就要用到時間模塊。在使用模塊以前,應該首先導入這個模塊。

#經常使用方法
1.time.sleep(secs)
(線程)推遲指定的時間運行。單位爲秒。
2.time.time()
獲取當前時間戳

 

表示時間的三種方式

在Python中,一般有這三種方式來表示時間:時間戳、元組(struct_time)、格式化的時間字符串:

(1)時間戳(timestamp) :一般來講,時間戳表示的是從1970年1月1日00:00:00開始按秒計算的偏移量。咱們運行「type(time.time())」,返回的是float類型。

(2)格式化的時間字符串(Format String): ‘1999-12-06’

%y 兩位數的年份表示(00-99)
%Y 四位數的年份表示(000-9999)
%m 月份(01-12)
%d 月內中的一天(0-31)
%H 24小時制小時數(0-23)
%I 12小時制小時數(01-12)
%M 分鐘數(00=59)
%S 秒(00-59)
%a 本地簡化星期名稱
%A 本地完整星期名稱
%b 本地簡化的月份名稱
%B 本地完整的月份名稱
%c 本地相應的日期表示和時間表示
%j 年內的一天(001-366)
%p 本地A.M.或P.M.的等價符
%U 一年中的星期數(00-53)星期天爲星期的開始
%w 星期(0-6),星期天爲星期的開始
%W 一年中的星期數(00-53)星期一爲星期的開始
%x 本地相應的日期表示
%X 本地相應的時間表示
%Z 當前時區的名稱
%% %號自己

(3)元組(struct_time) :struct_time元組共有9個元素共九個元素:(年,月,日,時,分,秒,一年中第幾周,一年中第幾天等)

索引(Index) 屬性(Attribute) 值(Values)
0 tm_year(年) 好比2011
1 tm_mon(月) 1 - 12
2 tm_mday(日) 1 - 31
3 tm_hour(時) 0 - 23
4 tm_min(分) 0 - 59
5 tm_sec(秒) 0 - 60
6 tm_wday(weekday) 0 - 6(0表示週一)
7 tm_yday(一年中的第幾天) 1 - 366
8 tm_isdst(是不是夏令時) 默認爲0

 首先,咱們先導入time模塊,來認識一下python中表示時間的幾種格式:

#導入時間模塊
>>>import time

#時間戳
>>>time.time()
1500875844.800804

#時間字符串
>>>time.strftime("%Y-%m-%d %X")
'2017-07-24 13:54:37'
>>>time.strftime("%Y-%m-%d %H-%M-%S")
'2017-07-24 13-55-04'

#時間元組:localtime將一個時間戳轉換爲當前時區的struct_time
time.localtime()
time.struct_time(tm_year=2017, tm_mon=7, tm_mday=24,
          tm_hour=13, tm_min=59, tm_sec=37, 
                 tm_wday=0, tm_yday=205, tm_isdst=0)

小結:時間戳是計算機可以識別的時間;時間字符串是人可以看懂的時間;元組則是用來操做時間的

幾種格式之間的轉換

#時間戳-->結構化時間
#time.gmtime(時間戳)    #UTC時間,與英國倫敦當地時間一致
#time.localtime(時間戳) #當地時間。例如咱們如今在北京執行這個方法:與UTC時間相差8小時,UTC時間+8小時 = 北京時間 
>>>time.gmtime(1500000000)
time.struct_time(tm_year=2017, tm_mon=7, tm_mday=14, tm_hour=2, tm_min=40, tm_sec=0, tm_wday=4, tm_yday=195, tm_isdst=0)
>>>time.localtime(1500000000)
time.struct_time(tm_year=2017, tm_mon=7, tm_mday=14, tm_hour=10, tm_min=40, tm_sec=0, tm_wday=4, tm_yday=195, tm_isdst=0)

#結構化時間-->時間戳 
#time.mktime(結構化時間)
>>>time_tuple = time.localtime(1500000000)
>>>time.mktime(time_tuple)
1500000000.0
#結構化時間-->字符串時間
#time.strftime("格式定義","結構化時間")  結構化時間參數若不傳,則現實當前時間
>>>time.strftime("%Y-%m-%d %X")
'2017-07-24 14:55:36'
>>>time.strftime("%Y-%m-%d",time.localtime(1500000000))
'2017-07-14'

#字符串時間-->結構化時間
#time.strptime(時間字符串,字符串對應格式)
>>>time.strptime("2017-03-16","%Y-%m-%d")
time.struct_time(tm_year=2017, tm_mon=3, tm_mday=16, tm_hour=0, tm_min=0, tm_sec=0, tm_wday=3, tm_yday=75, tm_isdst=-1)
>>>time.strptime("07/24/2017","%m/%d/%Y")
time.struct_time(tm_year=2017, tm_mon=7, tm_mday=24, tm_hour=0, tm_min=0, tm_sec=0, tm_wday=0, tm_yday=205, tm_isdst=-1)

 

#結構化時間 --> %a %b %d %H:%M:%S %Y串
#time.asctime(結構化時間) 若是不傳參數,直接返回當前時間的格式化串
>>>time.asctime(time.localtime(1500000000))
'Fri Jul 14 10:40:00 2017'
>>>time.asctime()
'Mon Jul 24 15:18:33 2017'

#時間戳 --> %a %d %d %H:%M:%S %Y串
#time.ctime(時間戳)  若是不傳參數,直接返回當前時間的格式化串
>>>time.ctime()
'Mon Jul 24 15:19:07 2017'
>>>time.ctime(1500000000)
'Fri Jul 14 10:40:00 2017' 
import time
true_time=time.mktime(time.strptime('2017-09-11 08:30:00','%Y-%m-%d %H:%M:%S'))
time_now=time.mktime(time.strptime('2017-09-12 11:00:00','%Y-%m-%d %H:%M:%S'))
dif_time=time_now-true_time
struct_time=time.gmtime(dif_time)
print('過去了%d年%d月%d天%d小時%d分鐘%d秒'%(struct_time.tm_year-1970,struct_time.tm_mon-1,
                                       struct_time.tm_mday-1,struct_time.tm_hour,
                                       struct_time.tm_min,struct_time.tm_sec))

複製代碼
import time
true_time=time.mktime(time.strptime('2017-09-11 08:30:00','%Y-%m-%d %H:%M:%S'))
time_now=time.mktime(time.strptime('2017-09-12 11:00:00','%Y-%m-%d %H:%M:%S'))
dif_time=time_now-true_time
struct_time=time.gmtime(dif_time)
print('過去了%d年%d月%d天%d小時%d分鐘%d秒'%(struct_time.tm_year-1970,struct_time.tm_mon-1,
                                       struct_time.tm_mday-1,struct_time.tm_hour,
                                       struct_time.tm_min,struct_time.tm_sec))
複製代碼

 

random模塊

 

>>> import random
#隨機小數
>>> random.random()      # 大於0且小於1之間的小數
0.7664338663654585
>>> random.uniform(1,3) #大於1小於3的小數
1.6270147180533838
#恆富:發紅包 #隨機整數 >>> random.randint(1,5) # 大於等於1且小於等於5之間的整數 >>> random.randrange(1,10,2) # 大於等於1且小於10之間的奇數 #隨機選擇一個返回 >>> random.choice([1,'23',[4,5]]) # #1或者23或者[4,5] #隨機選擇多個返回,返回的個數爲函數的第二個參數 >>> random.sample([1,'23',[4,5]],2) # #列表元素任意2個組合 [[4, 5], '23'] #打亂列表順序 >>> item=[1,3,5,7,9] >>> random.shuffle(item) # 打亂次序 >>> item [5, 1, 3, 7, 9] >>> random.shuffle(item) >>> item [5, 9, 7, 1, 3]

練習:生成隨機驗證碼

import random

def v_code():

    code = ''
    for i in range(5):

        num=random.randint(0,9)
        alf=chr(random.randint(65,90))
        add=random.choice([num,alf])
        code="".join([code,str(add)])

    return code

print(v_code())

 

 

os模塊

 os模塊是與操做系統交互的一個接口

 

'''
os.getcwd() 獲取當前工做目錄,即當前python腳本工做的目錄路徑
os.chdir("dirname")  改變當前腳本工做目錄;至關於shell下cd
os.curdir  返回當前目錄: ('.')
os.pardir  獲取當前目錄的父目錄字符串名:('..')
os.makedirs('dirname1/dirname2')    可生成多層遞歸目錄
os.removedirs('dirname1')    若目錄爲空,則刪除,並遞歸到上一級目錄,如若也爲空,則刪除,依此類推
os.mkdir('dirname')    生成單級目錄;至關於shell中mkdir dirname
os.rmdir('dirname')    刪除單級空目錄,若目錄不爲空則沒法刪除,報錯;至關於shell中rmdir dirname
os.listdir('dirname')    列出指定目錄下的全部文件和子目錄,包括隱藏文件,並以列表方式打印
os.remove()  刪除一個文件
os.rename("oldname","newname")  重命名文件/目錄
os.stat('path/filename')  獲取文件/目錄信息
os.sep    輸出操做系統特定的路徑分隔符,win下爲"\\",Linux下爲"/"
os.linesep    輸出當前平臺使用的行終止符,win下爲"\t\n",Linux下爲"\n"
os.pathsep    輸出用於分割文件路徑的字符串 win下爲;,Linux下爲:
os.name    輸出字符串指示當前使用平臺。win->'nt'; Linux->'posix'
os.system("bash command")  運行shell命令,直接顯示
os.popen("bash command).read()  運行shell命令,獲取執行結果
os.environ  獲取系統環境變量
os.path
os.path.abspath(path) 返回path規範化的絕對路徑 os.path.split(path) 將path分割成目錄和文件名二元組返回 os.path.dirname(path) 返回path的目錄。其實就是os.path.split(path)的第一個元素 os.path.basename(path) 返回path最後的文件名。如何path以/或\結尾,那麼就會返回空值。
                        即os.path.split(path)的第二個元素
os.path.exists(path)  若是path存在,返回True;若是path不存在,返回False
os.path.isabs(path)  若是path是絕對路徑,返回True
os.path.isfile(path)  若是path是一個存在的文件,返回True。不然返回False
os.path.isdir(path)  若是path是一個存在的目錄,則返回True。不然返回False
os.path.join(path1[, path2[, ...]])  將多個路徑組合後返回,第一個絕對路徑以前的參數將被忽略
os.path.getatime(path)  返回path所指向的文件或者目錄的最後訪問時間
os.path.getmtime(path)  返回path所指向的文件或者目錄的最後修改時間
os.path.getsize(path) 返回path的大小
'''

 

 

 

注意:os.stat('path/filename')  獲取文件/目錄信息 的結構說明

stat 結構:

st_mode: inode 保護模式
st_ino: inode 節點號。
st_dev: inode 駐留的設備。
st_nlink: inode 的連接數。
st_uid: 全部者的用戶ID。
st_gid: 全部者的組ID。
st_size: 普通文件以字節爲單位的大小;包含等待某些特殊文件的數據。
st_atime: 上次訪問的時間。
st_mtime: 最後一次修改的時間。
st_ctime: 由操做系統報告的"ctime"。在某些系統上(如Unix)是最新的元數據更改的時間,在其它系統上(如Windows)是建立時間(詳細信息參見平臺的文檔)。

 

sys模塊

sys模塊是與python解釋器交互的一個接口

sys.argv           命令行參數List,第一個元素是程序自己路徑
sys.exit(n)        退出程序,正常退出時exit(0),錯誤退出sys.exit(1)
sys.version        獲取Python解釋程序的版本信息
sys.path           返回模塊的搜索路徑,初始化時使用PYTHONPATH環境變量的值
sys.platform       返回操做系統平臺名稱
import sys
try:
    sys.exit(1)
except SystemExit as e:
    print(e)

 

序列化模塊

 

什麼叫序列化——將本來的字典、列表等內容轉換成一個字符串的過程就叫作序列化

好比,咱們在python代碼中計算的一個數據須要給另一段程序使用,那咱們怎麼給?
如今咱們能想到的方法就是存在文件裏,而後另外一個python程序再從文件裏讀出來。
可是咱們都知道,對於文件來講是沒有字典這個概念的,因此咱們只能將數據轉換成字典放到文件中。
你必定會問,將字典轉換成一個字符串很簡單,就是str(dic)就能夠辦到了,爲何咱們還要學習序列化模塊呢?
沒錯序列化的過程就是從dic 變成str(dic)的過程。如今你能夠經過str(dic),將一個名爲dic的字典轉換成一個字符串,
可是你要怎麼把一個字符串轉換成字典呢?
聰明的你確定想到了eval(),若是咱們將一個字符串類型的字典str_dic傳給eval,就會獲得一個返回的字典類型了。
eval()函數十分強大,可是eval是作什麼的?e官方demo解釋爲:將字符串str當成有效的表達式來求值並返回計算結果。
BUT!強大的函數有代價。安全性是其最大的缺點。
想象一下,若是咱們從文件中讀出的不是一個數據結構,而是一句"刪除文件"相似的破壞性語句,那麼後果實在不堪設設想。
而使用eval就要擔這個風險。
因此,咱們並不推薦用eval方法來進行反序列化操做(將str轉換成python中的數據結構)

序列化的目的

一、以某種存儲形式使自定義對象持久化;
二、將對象從一個地方傳遞到另外一個地方。
三、使程序更具維護性。

 

json

Json模塊提供了四個功能:dumps、dump、loads、load

loads和dumps

import json dic = {'k1':'v1','k2':'v2','k3':'v3'} str_dic = json.dumps(dic) #序列化:將一個字典轉換成一個字符串 print(type(str_dic),str_dic) #<class 'str'> {"k3": "v3", "k1": "v1", "k2": "v2"} #注意,json轉換完的字符串類型的字典中的字符串是由""表示的 dic2 = json.loads(str_dic) #反序列化:將一個字符串格式的字典轉換成一個字典 #注意,要用json的loads功能處理的字符串類型的字典中的字符串必須由""表示 print(type(dic2),dic2) #<class 'dict'> {'k1': 'v1', 'k2': 'v2', 'k3': 'v3'} list_dic = [1,['a','b','c'],3,{'k1':'v1','k2':'v2'}] str_dic = json.dumps(list_dic) #也能夠處理嵌套的數據類型 print(type(str_dic),str_dic) #<class 'str'> [1, ["a", "b", "c"], 3, {"k1": "v1", "k2": "v2"}] list_dic2 = json.loads(str_dic) print(type(list_dic2),list_dic2) #<class 'list'> [1, ['a', 'b', 'c'], 3, {'k1': 'v1', 'k2': 'v2'}]
loads和dump

import json f = open('json_file','w') dic = {'k1':'v1','k2':'v2','k3':'v3'} json.dump(dic,f) #dump方法接收一個文件句柄,直接將字典轉換成json字符串寫入文件 f.close() f = open('json_file') dic2 = json.load(f) #load方法接收一個文件句柄,直接將文件中的json字符串轉換成數據結構返回 f.close() print(type(dic2),dic2)
ensure_ascii關鍵字參數

import json f = open('file','w') json.dump({'國籍':'中國'},f) ret = json.dumps({'國籍':'中國'}) f.write(ret+'\n') json.dump({'國籍':'美國'},f,ensure_ascii=False) ret = json.dumps({'國籍':'美國'},ensure_ascii=False) f.write(ret+'\n') f.close()
其餘參數說明

Serialize obj to a JSON formatted str.(字符串表示的json對象) Skipkeys:默認值是False,若是dict的keys內的數據不是python的基本類型(str,unicode,int,long,float,bool,None),設置爲False時,就會報TypeError的錯誤。此時設置成True,則會跳過這類key ensure_ascii:,當它爲True的時候,全部非ASCII碼字符顯示爲\uXXXX序列,只需在dump時將ensure_ascii設置爲False便可,此時存入json的中文便可正常顯示。) If check_circular is false, then the circular reference check for container types will be skipped and a circular reference will result in an OverflowError (or worse). If allow_nan is false, then it will be a ValueError to serialize out of range float values (nan, inf, -inf) in strict compliance of the JSON specification, instead of using the JavaScript equivalents (NaN, Infinity, -Infinity). indent:應該是一個非負的整型,若是是0就是頂格分行顯示,若是爲空就是一行最緊湊顯示,不然會換行且按照indent的數值顯示前面的空白分行顯示,這樣打印出來的json數據也叫pretty-printed json separators:分隔符,其實是(item_separator, dict_separator)的一個元組,默認的就是(‘,’,’:’);這表示dictionary內keys之間用「,」隔開,而KEY和value之間用「:」隔開。 default(obj) is a function that should return a serializable version of obj or raise TypeError. The default simply raises TypeError. sort_keys:將數據根據keys的值進行排序。 To use a custom JSONEncoder subclass (e.g. one that overrides the .default() method to serialize additional types), specify it with the cls kwarg; otherwise JSONEncoder is used.
json的格式化輸出

import json data = {'username':['李華','二愣子'],'sex':'male','age':16} json_dic2 = json.dumps(data,sort_keys=True,indent=2,separators=(',',':'),ensure_ascii=False) print(json_dic2)

pickle

 

json & pickle 模塊

 

用於序列化的兩個模塊

 

  • json,用於字符串 和 python數據類型間進行轉換
  • pickle,用於python特有的類型 和 python的數據類型間進行轉換

 

pickle模塊提供了四個功能:dumps、dump(序列化,存)、loads(反序列化,讀)、load  (不只能夠序列化字典,列表...能夠把python中任意的數據類型序列化

 

import pickle
dic = {'k1':'v1','k2':'v2','k3':'v3'}
str_dic = pickle.dumps(dic)
print(str_dic)  #一串二進制內容

dic2 = pickle.loads(str_dic)
print(dic2)    #字典

import time
struct_time  = time.localtime(1000000000)
print(struct_time)
f = open('pickle_file','wb')
pickle.dump(struct_time,f)
f.close()

f = open('pickle_file','rb')
struct_time2 = pickle.load(f)
print(struct_time2.tm_year)

 

這時候機智的你又要說了,既然pickle如此強大,爲何還要學json呢?
這裏咱們要說明一下,json是一種全部的語言均可以識別的數據結構。
若是咱們將一個字典或者序列化成了一個json存在文件裏,那麼java代碼或者js代碼也能夠拿來用。
可是若是咱們用pickle進行序列化,其餘語言就不能讀懂這是什麼了~
因此,若是你序列化的內容是列表或者字典,咱們很是推薦你使用json模塊
但若是出於某種緣由你不得不序列化其餘的數據類型,而將來你還會用python對這個數據進行反序列化的話,那麼就可使用pickle

shelve

shelve也是python提供給咱們的序列化工具,比pickle用起來更簡單一些。
shelve只提供給咱們一個open方法,是用key來訪問的,使用起來和字典相似。

import shelve
f = shelve.open('shelve_file')
f['key'] = {'int':10, 'float':9.5, 'string':'Sample data'}  #直接對文件句柄操做,就能夠存入數據
f.close()

import shelve
f1 = shelve.open('shelve_file')
existing = f1['key']  #取出數據的時候也只須要直接用key獲取便可,可是若是key不存在會報錯
f1.close()
print(existing)

這個模塊有個限制,它不支持多個應用同一時間往同一個DB進行寫操做。因此當咱們知道咱們的應用若是隻進行讀操做,咱們可讓shelve經過只讀方式打開DB

import shelve
f = shelve.open('shelve_file', flag='r')
existing = f['key']
f.close()
print(existing)

因爲shelve在默認狀況下是不會記錄待持久化對象的任何修改的,因此咱們在shelve.open()時候須要修改默認參數,不然對象的修改不會保存。

import shelve
f1 = shelve.open('shelve_file')
print(f1['key'])
f1['key']['new_value'] = 'this was not here before'
f1.close()

f2 = shelve.open('shelve_file', writeback=True)
print(f2['key'])
f2['key']['new_value'] = 'this was not here before'
f2.close()

writeback方式有優勢也有缺點。優勢是減小了咱們出錯的機率,而且讓對象的持久化對用戶更加的透明瞭;但這種方式並非全部的狀況下都須要,首先,使用writeback之後,shelf在open()的時候會增長額外的內存消耗,而且當DB在close()的時候會將緩存中的每個對象都寫入到DB,這也會帶來額外的等待時間。由於shelve沒有辦法知道緩存中哪些對象修改了,哪些對象沒有修改,所以全部的對象都會被寫入。

 

 

re模塊

講正題以前咱們先來看一個例子:https://reg.jd.com/reg/person?ReturnUrl=https%3A//www.jd.com/

這是京東的註冊頁面,打開頁面咱們就看到這些要求輸入我的信息的提示。
假如咱們隨意的在手機號碼這一欄輸入一個11111111111,它會提示咱們格式有誤。
這個功能是怎麼實現的呢?
假如如今你用python寫一段代碼,相似:

phone_number = input('please input your phone number : ')

你怎麼判斷這個phone_number是合法的呢?

根據手機號碼一共11位而且是隻以1三、1四、1五、18開頭的數字這些特色,咱們用python寫了以下代碼:
while True:
    phone_number = input('please input your phone number : ')
    if len(phone_number) == 11 \
            and phone_number.isdigit()\
            and (phone_number.startswith('13') \
            or phone_number.startswith('14') \
            or phone_number.startswith('15') \
            or phone_number.startswith('18')):
        print('是合法的手機號碼')
    else:
        print('不是合法的手機號碼')

複製代碼
while True:
    phone_number = input('please input your phone number : ')
    if len(phone_number) == 11 \
            and phone_number.isdigit()\
            and (phone_number.startswith('13') \
            or phone_number.startswith('14') \
            or phone_number.startswith('15') \
            or phone_number.startswith('18')):
        print('是合法的手機號碼')
    else:
        print('不是合法的手機號碼')
複製代碼
這是你的寫法,如今我要展現一下個人寫法:
import re
phone_number = input('please input your phone number : ')
if re.match('^(13|14|15|18)[0-9]{9}$',phone_number):
        print('是合法的手機號碼')
else:
        print('不是合法的手機號碼')

import re
phone_number = input('please input your phone number : ')
if re.match('^(13|14|15|18)[0-9]{9}$',phone_number):
        print('是合法的手機號碼')
else:
        print('不是合法的手機號碼')

對比上面的兩種寫法,此時此刻,我要問你你喜歡哪一種方法呀?你確定仍是會說第一種,爲何呢?由於第一種不用學呀!
可是若是如今有一個文件,我讓你從整個文件裏匹配出全部的手機號碼。你用python給我寫個試試?
可是學了今天的技能以後,分分鐘幫你搞定!

今天咱們要學習python裏的re模塊和正則表達式,學會了這個就能夠幫咱們解決剛剛的疑問。正則表達式不只在python領域,在整個編程屆都佔有舉足輕重的地位。

無論之後你是否是去作python開發,只要你是一個程序員就應該瞭解正則表達式的基本使用。若是將來你要在爬蟲領域發展,你就更應該好好學習這方面的知識。
可是你要知道,re模塊本質上和正則表達式沒有一毛錢的關係。re模塊和正則表達式的關係 相似於 time模塊和時間的關係
你沒有學習python以前,也不知道有一個time模塊,可是你已經認識時間了 12:30就表示中午十二點半(這個時間可好,通常這會兒就該下課了)。
時間有本身的格式,年月日時分秒,12個月,365天......已經成爲了一種規則。你也早就牢記於心了。time模塊只不過是python提供給咱們的能夠方便咱們操做時間的一個工具而已

複製代碼
無論之後你是否是去作python開發,只要你是一個程序員就應該瞭解正則表達式的基本使用。若是將來你要在爬蟲領域發展,你就更應該好好學習這方面的知識。
可是你要知道,re模塊本質上和正則表達式沒有一毛錢的關係。re模塊和正則表達式的關係 相似於 time模塊和時間的關係
你沒有學習python以前,也不知道有一個time模塊,可是你已經認識時間了 12:30就表示中午十二點半(這個時間可好,通常這會兒就該下課了)。
時間有本身的格式,年月日時分秒,12個月,365天......已經成爲了一種規則。你也早就牢記於心了。time模塊只不過是python提供給咱們的能夠方便咱們操做時間的一個工具而已
複製代碼

正則表達式自己也和python沒有什麼關係,就是匹配字符串內容的一種規則

官方定義:正則表達式是對字符串操做的一種邏輯公式,就是用事先定義好的一些特定字符、及這些特定字符的組合,組成一個「規則字符串」,這個「規則字符串」用來表達對字符串的一種過濾邏輯。

正則表達式

 

一說規則我已經知道你很暈了,如今就讓咱們先來看一些實際的應用。在線測試工具 http://tool.chinaz.com/regex/

首先你要知道的是,談到正則,就只和字符串相關了。在我給你提供的工具中,你輸入的每個字都是一個字符串。
其次,若是在一個位置的一個值,不會出現什麼變化,那麼是不須要規則的。
  好比你要用"1"去匹配"1",或者用"2"去匹配"2",直接就能夠匹配上。這連python的字符串操做均可以輕鬆作到。
那麼在以後咱們更多要考慮的是在同一個位置上能夠出現的字符的範圍。
字符組 : [字符組]
在同一個位置可能出現的各類字符組成了一個字符組,在正則表達式中用[]表示
字符分爲不少類,好比數字、字母、標點等等。
假如你如今要求一個位置"只能出現一個數字",那麼這個位置上的字符只能是0、一、2...9這10個數之一。

字符組 : [字符組]
在同一個位置可能出現的各類字符組成了一個字符組,在正則表達式中用[]表示
字符分爲不少類,好比數字、字母、標點等等。
假如你如今要求一個位置"只能出現一個數字",那麼這個位置上的字符只能是0、一、2...9這10個數之一。
正則
待匹配字符
匹配
結果
說明
[0123456789]
8
True
在一個字符組裏枚舉合法的全部字符,字符組裏的任意一個字符
和"待匹配字符"相同都視爲能夠匹配
[0123456789]
a
False
因爲字符組中沒有"a"字符,因此不能匹配
 
[0-9]
 
7
True
也能夠用-表示範圍,[0-9]就和[0123456789]是一個意思
 
[a-z]
 
s
 
True
 
一樣的若是要匹配全部的小寫字母,直接用[a-z]就能夠表示
 
[A-Z]
 
B
 
True
 
[A-Z]就表示全部的大寫字母
 
[0-9a-fA-F]
 
e
 
True
 
能夠匹配數字,大小寫形式的a~f,用來驗證十六進制字符

字符:

 
元字符
 
匹配內容
匹配除換行符之外的任意字符
\w 匹配字母或數字或下劃線
\s 匹配任意的空白符
\d 匹配數字
\n 匹配一個換行符
\t 匹配一個製表符
\b 匹配一個單詞的結尾
^ 匹配字符串的開始
$ 匹配字符串的結尾
\W
匹配非字母或數字或下劃線
\D
匹配非數字
\S
匹配非空白符
a|b
匹配字符a或字符b
()
匹配括號內的表達式,也表示一個組
[...]
匹配字符組中的字符
[^...]
匹配除了字符組中字符的全部字符

 

量詞:

量詞
用法說明
* 重複零次或更屢次
+ 重複一次或更屢次
? 重複零次或一次
{n} 重複n次
{n,} 重複n次或更屢次
{n,m} 重複n到m次

 

. ^ $

正則 待匹配字符 匹配
結果
說明
海. 海燕海嬌海東 海燕海嬌海東   匹配全部"海."的字符
^海. 海燕海嬌海東 海燕 只從開頭匹配"海."
  海.$   海燕海嬌海東 海東 只匹配結尾的"海.$"

 

* + ? { }

正則 待匹配字符 匹配
結果
說明
李.? 李傑和李蓮英和李二棍子

李傑
李蓮
李二

 
?表示重複零次或一次,即只匹配"李"後面一個任意字符
 
李.* 李傑和李蓮英和李二棍子 李傑和李蓮英和李二棍子
*表示重複零次或屢次,即匹配"李"後面0或多個任意字符
李.+ 李傑和李蓮英和李二棍子 李傑和李蓮英和李二棍子
+表示重複一次或屢次,即只匹配"李"後面1個或多個任意字符
李.{1,2} 李傑和李蓮英和李二棍子

李傑和
李蓮英
李二棍

{1,2}匹配1到2次任意字符

 注意:前面的*,+,?等都是貪婪匹配,也就是儘量匹配,後面加?號使其變成惰性匹配

正則 待匹配字符 匹配
結果
說明
李.*? 李傑和李蓮英和李二棍子

惰性匹配

 

字符集[][^]

正則 待匹配字符 匹配
結果
說明
李[傑蓮英二棍子]* 李傑和李蓮英和李二棍子

李傑
李蓮英
李二棍子

 
表示匹配"李"字後面[傑蓮英二棍子]的字符任意次
 
李[^和]* 李傑和李蓮英和李二棍子

李傑
李蓮英
李二棍子

表示匹配一個不是"和"的字符任意次
[\d] 456bdha3

4
5
6
3

表示匹配任意一個數字,匹配到4個結果
[\d]+ 456bdha3

456
3

表示匹配任意個數字,匹配到2個結果

 

分組 ()與 或 |[^]

 身份證號碼是一個長度爲15或18個字符的字符串,若是是15位則所有🈶️數字組成,首位不能爲0;若是是18位,則前17位所有是數字,末位多是數字或x,下面咱們嘗試用正則來表示:

正則 待匹配字符 匹配
結果
說明
^[1-9]\d{13,16}[0-9x]$ 110101198001017032

110101198001017032

   表示能夠匹配一個正確的身份證號
^[1-9]\d{13,16}[0-9x]$ 1101011980010170

1101011980010170

表示也能夠匹配這串數字,但這並非一個正確的身份證號碼,它是一個16位的數字
^[1-9]\d{14}(\d{2}[0-9x])?$ 1101011980010170

False

如今不會匹配錯誤的身份證號了
()表示分組,將\d{2}[0-9x]分紅一組,就能夠總體約束他們出現的次數爲0-1次
^([1-9]\d{16}[0-9x]|[1-9]\d{14})$ 110105199812067023

110105199812067023

表示先匹配[1-9]\d{16}[0-9x]若是沒有匹配上就匹配[1-9]\d{14}

 

轉義符 \

在正則表達式中,有不少有特殊意義的是元字符,好比\d和\s等,若是要在正則中匹配正常的"\d"而不是"數字"就須要對"\"進行轉義,變成'\\'。

在python中,不管是正則表達式,仍是待匹配的內容,都是以字符串的形式出現的,在字符串中\也有特殊的含義,自己還須要轉義。因此若是匹配一次"\d",字符串中要寫成'\\d',那麼正則裏就要寫成"\\\\d",這樣就太麻煩了。這個時候咱們就用到了r'\d'這個概念,此時的正則是r'\\d'就能夠了。

正則 待匹配字符 匹配
結果
說明
\d \d  False
由於在正則表達式中\是有特殊意義的字符,因此要匹配\d自己,用表達式\d沒法匹配
\\d \d  True
轉義\以後變成\\,便可匹配
"\\\\d" '\\d'  True
若是在python中,字符串中的'\'也須要轉義,因此每個字符串'\'又須要轉義一次
r'\\d' r'\d'  True
在字符串以前加r,讓整個字符串不轉義

 

貪婪匹配

貪婪匹配:在知足匹配時,匹配儘量長的字符串,默認狀況下,採用貪婪匹配

正則 待匹配字符 匹配
結果
說明
<.*>

<script>...<script>

<script>...<script>
默認爲貪婪匹配模式,會匹配儘可能長的字符串
<.*?> r'\d'  

<script>
<script>

加上?爲將貪婪匹配模式轉爲非貪婪匹配模式,會匹配儘可能短的字符串
幾個經常使用的非貪婪匹配Pattern
*? 重複任意次,但儘量少重複
+? 重複1次或更屢次,但儘量少重複
?? 重複0次或1次,但儘量少重複
{n,m}? 重複n到m次,但儘量少重複
{n,}? 重複n次以上,但儘量少重複
.*?的用法
. 是任意字符
* 是取 0 至 無限長度
? 是非貪婪模式。
何在一塊兒就是 取儘可能少的任意字符,通常不會這麼單獨寫,他大多用在:
.*?x

就是取前面任意長度的字符,直到一個x出現

re模塊下的經常使用方法

 

import re

ret = re.findall('a', 'eva egon yuan')  # 返回全部知足匹配條件的結果,放在列表裏
print(ret) #結果 : ['a', 'a']

ret = re.search('a', 'eva egon yuan').group()
print(ret) #結果 : 'a'
# 函數會在字符串內查找模式匹配,只到找到第一個匹配而後返回一個包含匹配信息的對象,該對象能夠
# 經過調用group()方法獲得匹配的字符串,若是字符串沒有匹配,則返回None。

ret = re.match('a', 'abc').group()  # 同search,不過盡在字符串開始處進行匹配
print(ret)
#結果 : 'a'

ret = re.split('[ab]', 'abcd')  # 先按'a'分割獲得''和'bcd',在對''和'bcd'分別按'b'分割
print(ret)  # ['', '', 'cd']

ret = re.sub('\d', 'H', 'eva3egon4yuan4', 1)#將數字替換成'H',參數1表示只替換1個
print(ret) #evaHegon4yuan4

ret = re.subn('\d', 'H', 'eva3egon4yuan4')#將數字替換成'H',返回元組(替換的結果,替換了多少次)
print(ret)

obj = re.compile('\d{3}')  #將正則表達式編譯成爲一個 正則表達式對象,規則要匹配的是3個數字
ret = obj.search('abc123eeee') #正則表達式對象調用search,參數爲待匹配的字符串
print(ret.group())  #結果 : 123

import re
ret = re.finditer('\d', 'ds3sy4784a')   #finditer返回一個存放匹配結果的迭代器
print(ret)  # <callable_iterator object at 0x10195f940>
print(next(ret).group())  #查看第一個結果
print(next(ret).group())  #查看第二個結果
print([i.group() for i in ret])  #查看剩餘的左右結果

注意:

1 findall的優先級查詢:

import re

ret = re.findall('www.(baidu|oldboy).com', 'www.oldboy.com')
print(ret)  # ['oldboy']     這是由於findall會優先把匹配結果組裏內容返回,若是想要匹配結果,取消權限便可

ret = re.findall('www.(?:baidu|oldboy).com', 'www.oldboy.com')
print(ret)  # ['www.oldboy.com']

 

2 split的優先級查詢

ret=re.split("\d+","eva3egon4yuan")
print(ret) #結果 : ['eva', 'egon', 'yuan']

ret=re.split("(\d+)","eva3egon4yuan")
print(ret) #結果 : ['eva', '3', 'egon', '4', 'yuan']

#在匹配部分加上()以後所切出的結果是不一樣的,
#沒有()的沒有保留所匹配的項,可是有()的卻可以保留了匹配的項,
#這個在某些須要保留匹配部分的使用過程是很是重要的。

 

 

綜合練習與擴展

一、匹配標籤

import re


ret = re.search("<(?P<tag_name>\w+)>\w+</(?P=tag_name)>","<h1>hello</h1>")
#還能夠在分組中利用?<name>的形式給分組起名字
#獲取的匹配結果能夠直接用group('名字')拿到對應的值
print(ret.group('tag_name'))  #結果 :h1
print(ret.group())  #結果 :<h1>hello</h1>

ret = re.search(r"<(\w+)>\w+</\1>","<h1>hello</h1>")
#若是不給組起名字,也能夠用\序號來找到對應的組,表示要找的內容和前面的組內容一致
#獲取的匹配結果能夠直接用group(序號)拿到對應的值
print(ret.group(1))
print(ret.group())  #結果 :<h1>hello</h1>

二、匹配整數

import re

ret=re.findall(r"\d+","1-2*(60+(-40.35/5)-(-4*3))")
print(ret) #['1', '2', '60', '40', '35', '5', '4', '3']
ret=re.findall(r"-?\d+\.\d*|(-?\d+)","1-2*(60+(-40.35/5)-(-4*3))")
print(ret) #['1', '-2', '60', '', '5', '-4', '3']
ret.remove("")
print(ret) #['1', '-2', '60', '5', '-4', '3']
複製代碼
import re

ret=re.findall(r"\d+","1-2*(60+(-40.35/5)-(-4*3))")
print(ret) #['1', '2', '60', '40', '35', '5', '4', '3']
ret=re.findall(r"-?\d+\.\d*|(-?\d+)","1-2*(60+(-40.35/5)-(-4*3))")
print(ret) #['1', '-2', '60', '', '5', '-4', '3']
ret.remove("")
print(ret) #['1', '-2', '60', '5', '-4', '3']
複製代碼

 

三、數字匹配

一、 匹配一段文本中的每行的郵箱
      http://blog.csdn.net/make164492212/article/details/51656638

二、 匹配一段文本中的每行的時間字符串,好比:‘1990-07-12’;

   分別取出1年的12個月(^(0?[1-9]|1[0-2])$)、
   一個月的31天:^((0?[1-9])|((1|2)[0-9])|30|31)$

三、 匹配qq號。(騰訊QQ號從10000開始)  [1,9][0,9]{4,}

四、 匹配一個浮點數。       ^(-?\d+)(\.\d+)?$   或者  -?\d+\.?\d*

五、 匹配漢字。             ^[\u4e00-\u9fa5]{0,}$ 

六、 匹配出全部整數
複製代碼
一、 匹配一段文本中的每行的郵箱
      http://blog.csdn.net/make164492212/article/details/51656638

二、 匹配一段文本中的每行的時間字符串,好比:‘1990-07-12’;

   分別取出1年的12個月(^(0?[1-9]|1[0-2])$)、
   一個月的31天:^((0?[1-9])|((1|2)[0-9])|30|31)$

三、 匹配qq號。(騰訊QQ號從10000開始)  [1,9][0,9]{4,}

四、 匹配一個浮點數。       ^(-?\d+)(\.\d+)?$   或者  -?\d+\.?\d*

五、 匹配漢字。             ^[\u4e00-\u9fa5]{0,}$ 

六、 匹配出全部整數
複製代碼

 

四、爬蟲練習

import requests

import re
import json

def getPage(url):

    response=requests.get(url)
    return response.text

def parsePage(s):
    
    com=re.compile('<div class="item">.*?<div class="pic">.*?<em .*?>(?P<id>\d+).*?<span class="title">(?P<title>.*?)</span>'
                   '.*?<span class="rating_num" .*?>(?P<rating_num>.*?)</span>.*?<span>(?P<comment_num>.*?)評價</span>',re.S)

    ret=com.finditer(s)
    for i in ret:
        yield {
            "id":i.group("id"),
            "title":i.group("title"),
            "rating_num":i.group("rating_num"),
            "comment_num":i.group("comment_num"),
        }

def main(num):

    url='https://movie.douban.com/top250?start=%s&filter='%num
    response_html=getPage(url)
    ret=parsePage(response_html)
    print(ret)
    f=open("move_info7","a",encoding="utf8")

    for obj in ret:
        print(obj)
        data=json.dumps(obj,ensure_ascii=False)
        f.write(data+"\n")

if __name__ == '__main__':
    count=0
    for i in range(10):
        main(count)
        count+=25
import re
import json
from urllib.request import urlopen

def getPage(url):
    response = urlopen(url)
    return response.read().decode('utf-8')

def parsePage(s):
    com = re.compile(
        '<div class="item">.*?<div class="pic">.*?<em .*?>(?P<id>\d+).*?<span class="title">(?P<title>.*?)</span>'
        '.*?<span class="rating_num" .*?>(?P<rating_num>.*?)</span>.*?<span>(?P<comment_num>.*?)評價</span>', re.S)

    ret = com.finditer(s)
    for i in ret:
        yield {
            "id": i.group("id"),
            "title": i.group("title"),
            "rating_num": i.group("rating_num"),
            "comment_num": i.group("comment_num"),
        }


def main(num):
    url = 'https://movie.douban.com/top250?start=%s&filter=' % num
    response_html = getPage(url)
    ret = parsePage(response_html)
    print(ret)
    f = open("move_info7", "a", encoding="utf8")

    for obj in ret:
        print(obj)
        data = str(obj)
        f.write(data + "\n")

count = 0
for i in range(10):
    main(count)
    count += 25
flags有不少可選值:

re.I(IGNORECASE)忽略大小寫,括號內是完整的寫法
re.M(MULTILINE)多行模式,改變^和$的行爲
re.S(DOTALL)點能夠匹配任意字符,包括換行符
re.L(LOCALE)作本地化識別的匹配,表示特殊字符集 \w, \W, \b, \B, \s, \S 依賴於當前環境,不推薦使用
re.U(UNICODE) 使用\w \W \s \S \d \D使用取決於unicode定義的字符屬性。在python3中默認使用該flag
re.X(VERBOSE)冗長模式,該模式下pattern字符串能夠是多行的,忽略空白字符,並能夠添加註釋

 

做業

實現能計算相似 
1 - 2 * ( (60-30 +(-40/5) * (9-2*5/3 + 7 /3*99/4*2998 +10 * 568/14 )) - (-4*3)/ (16-3*2) )等相似公式的計算器程序

 

在線測試工具 http://tool.chinaz.com/regex/

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