python-模块与包，python-模块,目录：1.模块 2.

python-模块与包，python-模块,目录：1.模块 2.

目录：1.模块 2.包 3.绝对导入与相对导入 4.time模块 5.random模块 6.os模块 7.sys模块 8.json&pickle模块 9.shelve模块 10.xml模块 11.configparser模块 12. hashlib模块 13.subprocess模块 14.logging模块 15.re模块 16.软件开发规范

模块：

分类：内置模块，第三方模块，自定义模块

调用方式：

import module

from module import xxx

from module.xx.xx import xx as rename

from module.xx.xx import *

模块一旦被调用，相当于执行了其中的代码

程序在哪执行，sys.path中就默认有当前目录的路径

跨模块导入时要添加环境变量，把父级路径添加到sys.path中

import sys,os

sys.path.append(os.path.dirname(os.path.dirname(os.path.abspath(__file__))))

sys.path打印一个列表，第一个元素是 ’ ’ 就是当前目录的路径

__file__就是当前程序的路径，pycharm里是绝对路径，python2中是相对路径

所以最好使用os.path.abspath(__file__)拿到绝对路径

if __name__==’__main__’ 该文件就当做脚本去执行

__all__=[] 列表里面写字符串形式的内容，这样from … import * 这样操作的时候*不再代表所有的内容了，只代表[]内的所有内容

包：

一个文件夹管理多个模块文件，这个文件夹就被称为包

包就是文件夹，该文件夹下有__init__.py文件

导入包的时候，会先执行包下面的__init__文件

凡是在导入的时候带 . 的， . 的左边都必须是一个包

from … import … 这种格式的时候，import后面的不能有.

from … import *这样导入包的时候，*只会导入包下面__init__文件中的内容，我们可以在这个文件中自定义__all__=[]

绝对导入与相对导入

在涉及相对导入时，package所对应的文件夹必须正确的被python解释器视为package，而不是普通文件夹

文件夹被python解释器视作package需要满足的条件：

1.文件夹中必须有__init__.py文件,该文件可以为空，但必须存在该文件

2.不能作为顶层模块来执行该文件夹中的py文件（即不能作为主函数的入口），

即用..的时候包不能跟入口程序在同一层

.代表__init__当前的目录，就是跟执行的程序入口在同一级目录，..代表__init__上一级目录

相对导入用的不多，不建议用

time模块：

python中通常有如下方式表示时间

1.时间戳 time.time() 是从1970年1月1日00:00:00开始计算到现在的秒数

2格式化的时间字符串，time.strftime(“%Y-%m-%d %X”)，得到2018-04-09 17:06:32 Y改成y就显示18

3元组，即结构化时间 time.localtime() 拿到的是时间每个部分组成的一个元组，可以每一部分都取出来然后重新组合

结构化时间到字符串时间用strftime，字符串时间到结构化时间strptime

结构化时间到时间戳用mktime，时间戳到结构化时间用localtime或gmtime

字符串时间与时间戳之间不能直接转化

time.asctime()获取当前时间，格式是周 月 日 时 分 秒 年 time.ctime()

time.mktime(time.strptime(‘2021-02-01‘,‘%Y-%m-%d‘)) 实现字符串时间到时间戳的转化

即先用strptime将字符串时间转成结构化时间，再用mktime将结构化时间转成时间戳

time.strptime(字符串时间)--->结构化时间 time.mktime(结构化时间)--->时间戳

time.strftime(‘%Y-%m-%d‘,time.localtime(time.time())) 实现时间戳到字符串时间的转化

即先用localtime将时间戳转成结构化时间，再用strftime将结构化时间转成字符串时间

time.localtime(时间戳) or time.gtime(时间戳)--->结构化时间 time.strftime(结构化时间)--->字符串时间

datetime模块：

datetime.date.fromtimestamp() 把一个时间戳转成datetime日期类型

datetime.datetime.now()返回当前时间，格式是年月日时分秒

时间运算：

datetime.datetime.now() - datetime.timedelta(days = 1)

减一天，可以写days,hours,minutes,seconds,可加可减

时间替换：

d = datetime.datetime.now()

d.replace(year = 1990,month = 10)可以替换出来一个自己指定的时间

random模块：

random.random() 得到的是0~1之间的小数

random.randint(1,s) 大于等于1且小于等于s之间的整数

random.randrange(1,s) 大于等于1且小于s之间的整数，可以再加一个参数(1,8,2)2是步长的意思，从1开始，结果都是奇数

random.choice([1,’23’,(4,5)]) 1或’23’或(45)，随机返回一个，里面可以放列表、字符串，返回一个

random.sample([1,’23’,(4,5)],2) 因为在最后一个位置设定了参数2，所以结果是从里面选两个组成列表，返回多个组成的列表

random.uniform(1,s) 大于1小于s的小数

random.shuffle(item) 打乱次序

random实例：

chr()括号里面加数字可以得到ASCII码中对应的字母

做一个五位数的验证码

一：

def validate():

s=‘‘

for i in range(5): 控制验证码的字母或数字个数

rNum=random.randint(0,9) randint得到一个0-9包括9的随机整数

alpha=chr(random.randint(65,90)) 先得到65-90包括90的随机整数，然后用chr得到对应的ASCII码中的字母

res=random.choice([rNum,alpha]) choice从整数或字母中随机选出一个赋值给res括号里面必须写列表的形式

s+=str(res)

return s

print(validate())

二：

num = string.digits 拿到0-9

alpha = string.ascii_lowercase 拿到小写的a-z

s = alpha + num 把a-z跟0-9组成一个字符串

‘’.join(random.sample(s,5))先用random.sample拿到一个五个元素组成的列表，再用join方法把列表转成字符串

string模块：

string.digits 返回字符串格式的‘0123456789‘

string.ascii_letters 返回所有的小写字母和大写字母组成的字符串

string.ascii_lowercase 返回所有小写字母组成的字符串

os模块：

os模块是与操作系统交互的一个接口

os.getcwd()获取当前工作目录，即当前python脚本所在的目录路径

os.chdir(“dirname”)改变当前脚本工作目录，相当于shell下的cd，没有返回值

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.remove() 删除一个文件

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，以此类推

os.mkdir(‘dirname’)生成单级目录，相当于shell中mkdir dirname

os.makedirs(‘dirname1/dirname2’)可生成多层递归目录

os.rmdir(‘dirname’)删除单级目录，若目录不为空则无法删除，报错 ，相当于shell中remdir 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.rename(‘oldname’,’newname’)重命名文件/目录

os.stat(‘path/filename’)获取文件/目录信息

os.sep 输出操作系统特定的路径分隔符，win下为”\\”,Linux下为”/”

os.linesep输出当前平台使用的行终止符，win下为”\r\n”,Linux下为”\n”

os.pathsep输出用于分割文件路径的字符串，win下为;,Linux下为:

os.name输出字符串指示当前使用平台win->’nt’ Linux->’posix’

os.system(“bath command”)运行shell命令，直接显示，这个方法是拿不到结果的，就是结果不能赋值给变量保存或传输

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，(‘目录名’，‘文件名’)

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(pash)返回path最后的文件名，如果path以/或\结尾，那么返回空值，即os.path.split(path)的第二个元素

os.path.exists(path)如果path存在，返回True，不存在返回False

os.path.normpath(path) 标准化路径名，合并多余的分隔符和上层引用，在windows平台上还会把斜线转换成反斜线

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

os.path.isdir(path)如果path是一个存在的目录，返回True，用..的时候会自动往前走三级目录

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

os.path.getatime(path)返回path所指向的文件或者目录的最后访问时间

os.path.getmtime(path)返回path所指向的文件或者目录的最后修改时间

os.path.getsize(path)返回path的大小

os.walk的用法：

def file_name(file_dir):

for root, dirs, files in os.walk(file_dir):

print(root) #当前目录路径

print(dirs) #当前路径下所有子目录

print(files) #当前路径下所有非目录子文件

sys模块：

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()

sys.version获取python解释程序的版本信息

sys.maxint获取最大的int值

sys.path返回模块的搜索路径，是一个列表，初始化时使用pythonpath环境变量的值

sys.plaform返回操作系统平台名称

sys.modules 返回内存里面都导入了哪些模块

shutil模块：

shutil.copyfileobj() 将文件内容拷贝到另一个文件中，该操作需要打开文件

shutil.copyfileobj(open(‘old.xml‘,‘r‘),open(‘new.xml‘,‘w‘))

shutil.copyfile() 拷贝文件，目标文件无需存在，该操作无需打开文件，就直接写文件名就可以

shutil.copymode() 拷贝权限，目标文件必须存在

shutil.copystat() 拷贝状态的信息，目标文件必须存在

shutil.copy() 拷贝文件和权限

shutil.copy2() 拷贝文件和状态信息

shutil.copytree() 递归着去拷贝文件夹，要拷贝生成的新目录不能存在，不然会报错

shutil.copytree(‘package‘,‘pack2‘,ignore=shutil.ignore_patterns("__init__.py"))

第一个元素是要拷贝的文件夹，第二个元素师要生成的新目录

第三个元素是symlinks=False，一般默认是这样的，就不用写了

第四个元素是排除的意思，在拷贝的时候，哪些内容不拷贝，写到这里面

shutil.rmtree() 递归着去删除文件

shutil.move() 递归着去移动文件，类似于mv命令，相当于重命名

shutil.make_archive() 创建压缩包并返回文件路径

括号里面可以放的参数：

base_name: 压缩包的文件名，也可以是压缩包的路径，只是文件名时，则保存到当前目录，否则保存到指定路径

format: 压缩包种类，zip,tar,bztar,gztar

root_dir: 要压缩的文件夹路径(默认是当前目录)

owner: 用户，默认是当前用户

group: 组，默认是当前组

logger: 用于记录日志，通常是logging.Logger对象

shutil.make_archive(‘data_bak‘,‘gztar‘,root_dir=‘/data‘)

将data下的文件打包到data_bak目录下

json&pickle模块：

什么叫序列化？

序列化是指把内存里的数据类型转变成字符串，以使其能存储到硬盘或网络传输到远程，因为硬盘或网络传输只接受bytes

把字符转成内存数据叫做反序列化

序列化本身就是一次的，dump一次，load一次，如果dump两次，那load的时候就会报错，dump多次不会报错

json，用于字符串和python数据类型之间进行转换，字典格式的json字符串，第一个key必须用""双引号，文件后缀是.json

序列化完了是字符串的格式，就可以用于存储和网络传输了

pickle，用于python特有的类型和python的数据类型之间进行转换，文件后缀是.pkl，序列化完了就直接是bytes的格式

所以用pickle的时候，关于文件的操作要注意用‘rb’/‘wb‘

两者用法完全一样

两者都有四个功能，dumps、dump、loads、load

pickle.dumps()将数据通过特殊的形式转换成只有python语言认识的bytes格式，括号中放数据

pickle.dump() 将数据通过特殊的形式转换成只有python语言认识的bytes格式，并写入文件，括号中放两个参数，一个是数据，一个是文件句柄

json.dumps()将数据通过特殊的形式转换成所有程序语言都认识的字符串

json.dump() 将数据通过特殊的形式转换成所有程序语言都认识的字符串，并写入文件，括号中放两个参数，一个是数据，一个是文件句柄

文件句柄需要是写模式的

loads是反序列化的过程，与dumps对应

load与dump对应

d1 = json.dumps(data) 将data序列化成字符串格式并赋值给d1

d2 = json.loads(d1) 将序列化得到的d1反序列化成原来的数据类型并赋值给d2

f1 = open(‘test.json‘,‘w‘) 打开要把数据写入的文件，读模式

json.dump(data,f1) 将data序列化成字符串格式，并写入到文件中

f2 = open(‘test.json‘,‘r‘) 打开要读取数据的文件，读模式

d3 = json.load(f2) 将文件f2中字符串格式的内容反序列化成原来的数据类型并赋值给d3

load括号里放文件句柄，loads括号里放bytes格式的对象，也可以放f.read()

json与pickle的比较：

json：跨语言、体积小，但是只支持int、str、list、tuple、dict

pickle：专为python设计，支持python所有数据类型，但只能在python中使用，存储数据占空间大

json.dumps()与json.loads() 只是把数据类型转成字符串并保存到内存里，其意义在于：

把内存数据通过网络共享给远程

定义了不同语言之间的交互规则：

1.纯文本，坏处是不能共享复杂的数据类型

2.xml，坏处是占空间大

3.json，简单，可读性好，跨语言

shelve模块：

为了解决json和pickle只能dump一次的问题

是对pickle进行了封装，pickle是python独有的，所以shelve只能在python中使用

import shelve

f = shelve.open(‘shelve_test‘) #打开一个文件

names = [‘alex‘,‘rain‘,‘test‘]

info = {‘name‘:‘alex‘,‘age‘:22}

f[‘names‘] = names #持久化列表

f[‘info‘] = info #持久化字典

f.close()

xml模块：

是实现不同语言或程序之间进行数据交换的协议

在各个语言中都支持

configparser模块：

用于生成和修改常见配置文档

hashlib模块：

Hash：一种将任意长度的消息压缩到某一个固定长度的消息摘要的函数

用于信息安全领域中加密算法，hash就是找到一种数据内容与数据存放地址之间的映射关系

MD5：输入任意长度的消息，经过处理，输出为128位的消息，不同的输入得到不同的结果

用于防止被篡改，防止直接看到明文，防止抵赖

特点：

压缩性，任意长度的数据算出的MD5值都是固定长度的128位

容易计算，从原数据计算出MD5值很容易

抗修改性，对于原数据进行任何改动，修改一个字节生成的MD5值区别也会很大

强抗碰撞，已知原数据与MD5值，想找到一个具有相同MD5值的数据也非常困难

MD5不可逆

SHA-1：安全哈希算法，对于长度小于2^64位的消息，SHA1会产生一个160位的消息摘要

最流行的加密算法是SHA-256

SHA-1比MD5的摘要多32比特，抵御强行攻击更强，但是缓存也要更大，运行更慢

实例：

import hashlib

m=hashlib.md5() #括号里可以加参数，就是俗称的“加盐”，提高安全性

m.update("3714".encode(‘utf-8‘))

print(m.hexdigest()) digest是二进制格式，hexdigest是十六进制格式

m.update(b"3714") #37143714 因为上面已经update了一个3714，所以这里是37143714

print(m.hexdigest())

n=hashlib.sha1()

n.update(b"3714")

print(n.hexdigest())

subprocess模块：

统一的模块来实现对 系统命令或脚本 的调用

三种执行命令的方法：

1.subprocess.run() 官方推荐

2.subprocess.call()

3.subprocess.Popen()

run()标准写法 错误 直接.stderr查看 标准输出 直接.stdout查看

subprocess.run([‘df‘,‘-h‘],stderr=subprocess.PIPE,stdout=subprocess.PIPE,check=True)

check = True ，默认是False的，这样的话如果加的命令没有也不会报错，写成True命令不存在就会报错

涉及到管道|的命令如下写，因为subprocess.PIPE也是一个类似于管道的东西

subprocess.run(‘df -h|grep disk1‘,shell=True)

shell=True的意思是这条命令直接交给系统去执行，不需要python负责解析

call() 方法 用的不多

subprocess.call([‘ls‘,‘-l‘]) 执行命令，返回命令执行状态

subprocess.check_call([‘ls‘,‘-l‘]) 执行命令，如果命令结果为0，则正常返回，否则抛异常

subprocess.gestatusoutput(‘ls /bin/ls‘) 接受字符串格式命令，返回元祖形式，第一个元素是命令执行状态

第二个元素是执行结果

subprocess.getoutput(‘ls /bin/ls‘) 接收字符串格式命令，并返回结果

Popen() 方法 这个最重要，上面的call跟run底层都是封装的Popen方法

args：shell命令，可以是字符串或者序列类型

stdin、stdout、stderr：程序的标准输入、输出和错误句柄

shell:跟run一样shell = True 就是把命令交给操作系统去执行

a = subprocess.Popen(‘Python3 guess_age.py‘,

stdout = subprocess.PIPE,

stdin = subprocess.PIPE,

stderr = subprocess.PIPE,

shell = True)

a.communicate(b‘22‘)

Popen方法在发起命令后立刻返回，而不等待命令执行结果

logging模块：

五个级别，由高到低：

logging.critical()>logging.error()>logging.warning()>logging.info()>logging.debug()

默认情况下python的logging模块将日志打印到了标准输出中，

且只显示了大于等于warning级别的日志，这说明默认的日志级别设置为warning

logging.warning(‘------warning‘) 运行就直接打印了，默认输出到屏幕

这个只能输出到文件

logging.basicConfig()函数中可通过具体参数来更改logging模块默认行为，可用参数有：

filename：用指定的文件名创建FiledHandler，这样日志会被存储在指定的文件中。

filemode：文件打开方式，在指定了filename时使用这个参数，默认值为“a”还可指定为“w”。

datefmt：指定日期时间格式。

level：设置rootlogger（后边会讲解具体概念）的日志级别

format：指定handler使用的日志显示格式。

%(name)s Logger的名字

%(levelno)s 数字形式的日志级别 info是10，debug是20，warning是30，error是40，critical是50

%(levelname)s 文本形式的日志级别

%(filename)s 调用日志输出函数的模块的文件名

%(lineno)d 调用日志输出函数的语句所在的代码行

%(asctime)s 字符串形式的当前时间，默认格式是"2018-04-10 11:10:45.896"

%(message)s 用户输出的消息

日志同时输出到屏幕与文件

logger 提供了应用程序可以直接使用的接口

handler 将logger创建的日志记录发送到合适的目的输出

filter 提供了细度设备来决定输出哪条日志记录，可以理解为按照某种条件进行筛选过滤

formatter 决定日志记录的最终输出格式

logger：通常对应了程序的模块名

logger = logging.getLogger()

还可以绑定handler与filters

logger.setLevel() 指定最低日志级别，这里是设置整个logger的最低日志级别，如果handler设置的高于这个，会按照那个输出

logger.addFilter() logger.removeFilter() 添加或删除指定的filter

logger.addHandler() logger.removeHandler() 添加或删除指定的handler

logger.debug() logger.info() logger.warning() logger.error() logger.critical()

设置日志级别

handler：负责发送相关的信息到指定目的地

handler.setLevel() 指定被处理的信息级别，给handler设置级别，可以让输出到文件的跟输出到屏幕的不一样

此处设置的日志级别不能低于logger.setlevel() 设置的日志级别，不然不会生效

handler.setFormatter() 给这个handler选择一个格式

handler.addFilter() handler.removeFilter() 添加或删除一个filter对象

每个logger可以附加多个handler

常用handler：

logging.StreamHandler() 输出到屏幕

使用这个handler可以相类似与sys.stdout或sys.stderr的任何文件对象输出信息

logging.FileHandler() 输出到文件

与上者类似，用于向一个文件输出日志信息，但这个会帮你打开文件

logging.handlers.RotatingFileHandler()

与FileHandler类似，但是可以管理文件大小，当文件达到一定大小的时候，自动将当前文件改名

并生成一个新的同名日志文件继续输出

logging.handlers.TimedRotatingFileHandler()

与上面类似，但不是判断文件大小，而是间隔一定时间就自动创建新的

formatter：

日志的formatter是独立组件，可以跟handler组合

fh = logging.FileHandler(‘access.log‘) 拿到一个handler方法

formatter = logging.Formatter(‘%(asctime)s - %(name)s - %(levelname)s - %(message)s‘)

fh.setFormatter(formatter) 调用handler下面的功能，把formatter绑定到fh

实例：

import logging

def logger():

logger=logging.getLogger()

fh=logging.FileHandler(‘logger2‘)

sh=logging.StreamHandler()

formatter=logging.Formatter(‘%(asctime)s - %(name)s - %(levelname)s - %(message)s‘)

fh.setFormatter(formatter)

sh.setFormatter(formatter)

logger.addHandler(fh)

logger.addHandler(sh)

return logger

logger=logger()

logger.debug(‘debug‘)

logger.info(‘info‘)

logger.warning(‘warning‘)

logger.error(‘error‘)

logger.critical(‘critical‘)

re模块

正则表达式就是字符串的匹配规则，本质上正则要实现的是模糊匹配

re.findall() 把所有符合正则条件的内容放到一个列表中返回，有返回值

re.match() 从头开始匹配，只匹配字符串中的第一个字符，返回对象

re.search() 匹配包含，只匹配字符串中的一个，返回对象，匹配到了以后用.group()拿到要匹配的内容,分组匹配用.groups()拿到

re.split() 以匹配到的字符当做列表分隔符,可以在最后加参数限定分割次数，有点跟findall相反的意思

findall是拿到符合条件的放到一个列表中，只要符合条件的，而split是用符合条件的作为分隔符，把其他内容放到列表中

re.sub() 匹配字符并替换

re.subn() 会把替换的次数一并返回，以元组的形式

re.fullmatch() 全部匹配

以上方法，括号内两个参数，第一个是正则规则，规则用‘’引起来，第二个是数据

贪婪匹配：在满足匹配时，匹配尽可能长的字符串，默认情况下采用贪婪匹配

非贪婪匹配：在满足匹配时，匹配尽可能短的字符串，使用?开头来表示非贪婪匹配

元字符是正则最核心的内容

. 通配符，可以匹配除换行符\n以外的任意一个符号

^ 匹配字符开头

$ 匹配字符结尾

* 匹配*前的字符0次或多次

+ 匹配+前一个字符一次或多次

? 匹配?前一个字符一次或零次

{m} 匹配前一个字符m次

{n,m} 匹配前一个字符n到m次

| 或

[] 字符集 如果是a[bd]c 匹配到的是abc和adc

如果字符集里面放* + ?等这种元字符，那它们就失去了原本的功能，变成一个普通字符

字符集里面可以放的符号：- 表示范围

^ 放在字符集里面表示取反，不再是以前的开始匹配

\ 还是以前的功能，是一个转义符

() 分组匹配，按照匹配规则，匹配得到的结果优先是括号里面的内容

可以在括号开头加?:取消优先级

(?P<name>)命名分组

\ 转义符，后面跟不同的内容有不同的意思

后面跟的是元字符则去除其特殊功能，变成普通字符 如\. \*

后面跟特定的普通字符实现特殊功能，如下

\d 匹配数字0-9 等于[0-9] 经常用

\D 匹配任何非数字字符

\s 匹配任何空白字符

\S 匹配任何非空白字符

\w 匹配任何字母数字字符 [a-zA-Z0-9] 经常用

\W 匹配任何非字母数字字符 非[a-zA-Z0-9]

\b 匹配一个特殊字符边界，比如空格 & # 等

\A 只从字符开头匹配 等同于^

\Z 匹配字符结尾，等同于$

软件开发规范

bin 可执行文件

conf 配置文件

core 核心代码 也可以就叫项目名称，项目名称一般是用小写的

　 db 数据库文件

docs 说明文档

　 lib 库文件，放自己制作的自定义模块或包

log 日志文件

README 文本文件

1.软件定位，软件的基本功能

2.运行代码的方法：安装环境、启动命令等

3.简要的使用说明

4.代码目录结构说明，更详细点可以说明软件的基本原理

5.常见问题说明

python-模块与包