Python基础 - json文件和异常捕获

作者: 莫名ypc | 来源:发表于2018-10-15 20:25 被阅读0次

知识回顾

1.容器类型

列表：[元素];可变的，有序；任意类型；增删改查
字典：{键值对}；可变的，无序；key不可变并且唯一，value是任意类型；增删改查
元组：(元素,)；不可变，有序；任意类型；查

x, y = (10, 20)
tuple1 = 10, 'abc', 30
x, *number = 1, 2, 3, 4, 5
x = (10,)

集合：{元素}；可变的，无序；不可变且唯一；数学集合运算
迭代器：无字面量；只能next去取值，取出后值就不存在了；iter()，生成器

2.函数

函数的声明
不定长参数：(*arg, **kwargs)
函数的调用：a.调用过程 b.调用函数就是为了执行函数体，并且获取返回值
匿名函数：lambda 参数列表：返回值
函数作为变量：声明函数就是在声明一个类型是function的变量
变量的作用域：全局变量和局部变量
递归：自己调用自己；三步：a.找临界值 b.找关系：f(n)和f(n-1)的关系 c.用f(n-1)实现f(n)的功能
生成器：有yield关键字的函数；
(值1, 值2 for 变量 in 序列条件语句)

3.文件操作

打开文件 - 操作文件 - 关闭文件
open(文件的地址，打开方式，encoding = 编码方式) --> 返回被打开的文件对应的文件对象
r/rb --> 读
w/wb --> 写
a --> 写（追加）

文件操作

补充:打开文件的时候是以读的时候打开，如果文件不存在会报错：FileNotFoundError
打开文件的时候是以写的方式打开。如果文件不存在会自动创建对应的文件

打开文件和关闭文件的缩写

with open(文件路径， 打开方式， encoding = 编码方式) as 文件对象：
    文件操作相关的代码

说明：打开文件，执行完文件操作相关的代码后，会自动关闭打开的这个文件


# open('./files/aaa.txt', 'w')

with open('./files/aaa.txt', 'w', encoding='utf-8') as f1:
    f1.write('床前明月光\n疑是地上霜')

1.二进制文件的读和写

常见的二进制文件：视频文件、音频文件、图片、压缩包等都是属于二进制文件

bytes --> 字节，是python专门用来表示二进制的数据类型

注意：二进制文件不能设置文件编码方式（不能给encoding赋值）

with open('./files/xueqi.jpg', 'rb') as f2:
    content = f2.read()
    print(type(content), content)

with open('./files/new.jpg', 'wb') as f3:
    f3.write(content)

json文件

json是一种特定格式的数据，主要用来在互联网上做数据传输。

json数据本身是文本数据，json文件就是后缀.json的文件，并且文件内容必须满足json格式的要求

1.json格式

a.一个json对应一条数据
b.json中的数据必须是json对应的数据类型

数据类型	说明
数字类型(number)	所有的数字，包含整数和小数
字符串类型(string)	用双引号括起来的数据
数组(array)	相当于python中的列表
字典(dictionary)	相当于python中的字典
布尔	true和false
null	相当于None，用来表示空

2.python 对json的支持

python中专门提供一个json模块，用来处理json数据
load(json文件路径) --> 将json文件的内容读出来，并且将内容转换成python对应的数据类型
dump(内容，json文件路径) --> 将指定的内容，以json格式写入到指定的json文件中

loads(json格式字符串) --> 将字符串内容是json数据的字符串转换成python对应的数据类型数据
dumps(内容) --> 将指定的内容，转换成json格式的字符串

json转换成python

json	python
json	python
数字	int/float
" "	字符串

1.loads

loads(字符串) --> 要求字符串的内容必须满足json格式

import json

content = json.loads('100')
print(content, type(content))

content = json.loads('"aaa"')
print(content, type(content))

content = json.loads('[15, 20, "name", [1, "2a"]]')
print(content, type(content))
print(type(content[3]))

content = json.loads('{"a":1, "b":2, "c": true}')
print(content, type(content))

2.load

load(文件对象) --> 将文件对象中的内容转换成python数据类型数据。要求文件中的内容必须是json格式的数据

with open('./files/test.json') as f:
    print(json.load(f))

python 转json

python	json
python	json
int/float	数字
True/False	true/false
str	字符串（将单引号转换成双引号）
dict	字典
list/tuple	数组
None	null

注意：除了上面列出的类型，其他类型不能直接转换成json格式的数据

3.dumps

dumps(内容) --> 内容是python数据，返回值是一个字符串，并且字符串的内容满足是json格式的

str1 = (json.dumps({'a': 1, 'b': True}))
print(str1, type(str1))

4.dump

dump(内容，文件对象) --> 将内容以json格式写入文件中

with open('./files/test2.json', 'w') as f:
    json.dump({'a': 1, 'b': 2, 'c': True}, f)

文件的使用

数据本地化的过程：使用数据的时候从本地文件中去取数据；修改完数据后要使用新的数据去更新本地文件中的内容

学生管理系统

1.添加学生，要求之前添加过的学生，下次执行程序的时候还存在
2.显示学生信息

学生管理数据类型 --> [学生1，学生2 ], {'学号1'：学生1， '学号1'：学生2}

# 保存所有的学生
import json
with open('./files/student.json') as f:
    all_student = json.load(f)


def add_student():
    """
    添加学生
    :return:
    """
    while True:
        name = input('请输入学生的姓名：')
        age = input('请输入学生的年龄：')
        tel = input('请输入学生的电话：')
        # 创建学生对应的字典
        student = {'name': name, 'age': age, 'tel': tel}
        # 将学生添加到容器中
        all_student.append(student)
        # 将新的数据更新到本地文件中
        with open('./files/student.json', 'w') as f:
            json.dump(all_student, f)
        print('添加成功')
        print('1.继续添加')
        print('2.返回上一层')
        input_value = input('请选择（1-2）：')
        if input_value == '1':
            continue
        else:
            break


def show_student():
    for student in all_student:
        print(student)


while True:
    print('1.添加学生')
    print('2.显示学生')
    print('3.退出')
    input_value = input('请输入（1-3）：')
    if input_value == '1':
        print('添加学生')
        add_student()
    elif input_value == '2':
        print('显示学生信息')
        show_student()
    else:
        print('退出成功！')
        break

1.在程序中声明一个变量用来保存当前程序执行的次数

with open('./files/num.json') as f:
    num = json.load(f)

print('第', num['num'], '次')
n = num['num']
num['num'] = n + 1

with open('./files/num.json', 'w') as f:
    json.dump(num, f)

异常捕获

1.报错 --> 出现异常(后面的代码不会执行，并且程序会直接结束)

2.异常捕获

出现异常后，不希望程序直接崩溃，而是想要自己对这个异常进行处理，就需要捕获异常

格式1(可以捕获代码段1中的所有类型的异常)：

try:
    代码段1
except:
    代码段2
finally:
    代码段3

说明：执行代码段1并且检测代码段1是否发生异常，如果发生异常程序不崩溃而是直接执行代码段2

try:
    # value = input('输入数字：')
    value = 1
    int_value = int(value)
except:
    print('出现异常')

格式2：

try:
    代码段1
except 异常类型：
    代码段2
finally:
    代码段3

说明：捕获代码段1中出现的指定类型的异常

try:
    print([1, 2][2])
except IndexError:
    print('出现异常2')

try:
    代码段1
except (异常类型1， 异常类型2， ...)：
    代码段2
finally:
    代码段3

说明：捕获except后的括号中所有的异常

try:
    print([1, 2][3])
    print({'a': 1}['b'])
except (KeyError, IndexError):
    print('异常3')

格式4：

try：
    代码段1
except 异常类型1：
    代码段2
except 异常类型2：
    代码段3
...
finally:
    代码段4

try:
    print([1, 2][3])
    print({'a': 1}['b'])
except IndexError:
    print('下标越界')
except KeyError:
    print('key不存在')

finally后面的代码段一定会执行，不管try里面的代码是否会出现异常，以及出现异常后异常是否被捕获

try:
    open('./files/abcdef.txt')
except FileNotFoundError:
    print('文件不存在！')
finally:
    print('最后会执行的代码')

# 抛出异常
"""
raise 异常类型
"""
value = int(input('请输入一个偶数'))
if value & 1:
    raise ValueError
else:
    print('正确')

异常类型要求：是Exception类的子类

作业 - 学生信息管理系统

数据本地化 + 登录注册

import json

with open('./files/student.json') as f:
    all_student = json.load(f)

with open('./files/admin.json') as f:
    all_admin = json.load(f)


def create_id():
    for x in range(9999):
        yield x + 1


id = create_id()


def select_add():
    n = input('请输入：')
    if n == '1':
        add_student()
    elif n == '2':
        menu()
    else:
        print('输入有误！重新输入')
        select_add()


def add_student():
    print('┏━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━┓')
    print('┃            添加学生信息           ┃')
    print('┗━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━┛')
    class_name = 'py1807'
    name = input('姓名：')
    age = input('年龄:')
    tel = input('电话：')
    stuid = next(id)
    new_id = str(stuid).rjust(4, '0')
    stu_id = class_name + new_id
    student = {'name': name, 'age': age, 'tel': tel, 'stu_id': stu_id}
    all_student.append(student)
    with open('./files/student.json', 'w', encoding='utf-8') as f:
        json.dump(all_student, f)
    print('1.继续添加')
    print('2.返回菜单')
    select_add()


def query_student():
    print('┏━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━┓')
    print('┃            查看学生信息           ┃')
    print('┗━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━┛')
    print('1.查看所有学生信息')
    print('2.按姓名查找')
    print('3.按学号查找')
    print('4.返回')
    n = input('请输入：')

    def query_all():
        if all_student:
            for student in all_student:
                print(student)
            print('')
        else:
            print('没有学生信息')
        print('')
        print('1.返回上层')
        print('2.返回主菜单')
        n = input('请输入：')
        if n == '1':
            query_student()
        elif n == '2':
            menu()
        else:
            print('输入有误')
            query_all()

    def query_name(name):
        count = 0
        for index in range(len(all_student)):
            if all_student[index]['name'] == name:
                print(all_student[index])
                count += 1
        if not count:
            print('没有信息')
            print('')
        print('1.返回上层')
        print('2.返回主菜单')
        n = input('请输入：')
        if n == '1':
            query_student()
        elif n == '2':
            menu()
        else:
            print('输入有误')
            query_name()

    def query_id(stuid):
        if all_student:
            count = 0
            for index in range(len(all_student)):
                if all_student[index]['stu_id'] == stuid:
                    print(all_student[index])
                    count += 1
                    break
            if count == 0:
                print('没有此学号对应的学生！')
        else:
            print('没有信息')
            print('')
        print('1.返回上层')
        print('2.返回主菜单')
        n = input('请输入：')
        if n == '1':
            query_student()
        elif n == '2':
            menu()
        else:
            print('输入有误')
            query_id()
    if n == '1':
        query_all()
    elif n == '2':
        name = input('输入要查找的姓名：')
        query_name(name)
    elif n == '3':
        stuid = input('输入要查找的学号：')
        query_id(stuid)
    elif n == '4':
        menu()
    else:
        print('输入有误，重新输入')
        query_student()


def del_student():
    print('┏━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━┓')
    print('┃            删除学生信息           ┃')
    print('┗━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━┛')
    print('1.按学号删除')
    print('2.按姓名删除')
    print('3.返回')

    def del_student_id():
        if all_student:
            stuid = input('输入你要删除的学生学号：')
            count = 0
            for student in all_student:
                if student['stu_id'] == stuid:
                    all_student.remove(student)
                    print('删除成功！')
                    count += 1
                    break
            if not count:
                print('没有对应学号的学生！')
            del_student()
        else:
            print('没有学生信息')
            del_student()

    def del_student_name():
        if all_student:
            name = input('输入你要删除的学生的姓名：')
            count = 0
            for student in all_student:
                if student['name'] == name:
                    count += 1
            if count == 1:
                for student in all_student:
                    if student['name'] == name:
                        all_student.remove(student)
                        with open('./files/student.json', 'w', encoding='utf-8') as f:
                            json.dump(all_student, f)
                        print('删除成功！')
                        break
            elif count > 1:
                name_student = []
                num = 1
                for student in all_student:
                    if student['name'] == name:
                        student['no'] = num
                        name_student.append(student)
                        num += 1
                print('姓名', name, '的学生信息：')
                print(name_student)
                num2 = int(input('输入要删除的序号：'))
                for index in name_student:
                    if index['no'] == num2:
                        for student in all_student:
                            if student['stu_id'] == index['stu_id']:
                                all_student.remove(student)
                                with open('./files/student.json', 'w', encoding='utf-8') as f:
                                    json.dump(all_student, f)
                                print('删除成功！')
                                break
            elif count == 0:
                print('没有你要删除的姓名对应的学生！')
            del_student()
        else:
            print('没有学生信息')
            del_student()
    n = input('请输入：')
    if n == '1':
        del_student_id()
    elif n == '2':
        del_student_name()
    elif n == '3':
        menu()
    else:
        print('输入有误！')
        del_student()


def alter_student():
    print('┏━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━┓')
    print('┃            修改学生信息           ┃')
    print('┗━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━┛')
    print('1.按学号修改')
    print('2.返回')

    def alter_student_id():
        stuid = input('请输入要修改的学生的学号')
        print(stuid)
        for student in all_student:
            if student['stu_id'] == stuid:
                print('将要修改的学生信息：')
                print(student)

                def sele_item():
                    print('修改项：')
                    print('1.姓名')
                    print('2.年龄')
                    print('3.电话')
                    print('4.取消修改')
                    item = input('请输入你想要修改的项：')
                    if item == '1':
                        new_name = input('新的姓名：')
                        print(new_name)
                        student['name'] = new_name
                        with open('./files/student.json', 'w', encoding='utf-8') as f:
                            json.dump(all_student, f)
                        print('修改姓名成功')
                        return
                    elif item == '2':
                        new_age = input('新的年龄：')
                        print(new_age)
                        student['age'] = new_age
                        with open('./files/student.json', 'w', encoding='utf-8') as f:
                            json.dump(all_student, f)
                        print('修改年龄成功')
                        return
                    elif item == '3':
                        new_tel = input('新的电话：')
                        print(new_tel)
                        student['tel'] = new_tel
                        with open('./files/student.json', 'w', encoding='utf-8') as f:
                            json.dump(all_student, f)
                        print('修改电话成功')
                        return
                    elif item == '4':
                        alter_student()
                    else:
                        print('输入有误！')
                        sele_item()

                sele_item()
            else:
                print('没有此学号的学生！')

        alter_student()
    n = input('请输入')
    if n == '1':
        alter_student_id()
    elif n == '2':
        menu()
    else:
        print('输入有误！')
        alter_student()


def login():
    username = input('用户名：')
    password = input('密码：')
    for admin in all_admin:
        if admin['username'] == username:
            if admin['password'] == password:
                menu()
                return
            else:
                print('密码错误！')
                return
    print('用户名不存在！')
    return


def register():
    username = input('用户名：')
    password = input('密码：')
    admin = {'username': username, 'password': password}
    all_admin.append(admin)
    with open('./files/admin.json', 'w', encoding='utf-8') as f:
        json.dump(all_admin, f)
    print('注册成功，去登录吧！')
    return


def menu():
    print('┏━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━┓')
    print('┃                                               ┃')
    print('┃             欢迎进入学生信息管理系统              ┃')
    print('┃                                               ┃')
    print('┣━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━┫')
    print('┃                1.添加学生信息                   ┃')
    print('┃                2.修改学生信息                   ┃')
    print('┃                3.删除学生信息                   ┃')
    print('┃                4.查找学生信息                   ┃')
    print('┃                5.退出当前用户                   ┃')
    print('┗━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━┛')
    n = input('请输入：')
    if n == '1':
        add_student()
    elif n == '2':
        alter_student()
    elif n == '3':
        del_student()
    elif n == '4':
        query_student()
    else:
        print('成功退出当前用户')
        return


while True:
    print('┏━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━┓')
    print('┃                                             ┃')
    print('┃             欢迎进入学生信息管理系统            ┃')
    print('┃                                             ┃')
    print('┣━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━┫')
    print('┃                  1.登录系统                  ┃')
    print('┃                  2.用户注册                  ┃')
    print('┃                  3.退出系统                  ┃')
    print('┗━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━┛')
    num = input('请输入：')
    if num == '1':
        login()
    elif num == '2':
        register()
    elif num == '3':
        print('谢谢使用！')
        break