Python-模块

模块

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模块：一系列功能的集合体

常见的四种模块：
1.使用python编写的.py文件
2.把一系列模块组织到一起的文件夹（注：文件夹下有一个__init__.py文件，该文件夹称之为包）
3.使用C编写并链接到python解释器的内置模块
4.已被编译为共享库或DLL的C或C++扩展
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模块的搜索路径

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搜索顺序：内存 => 内置模块 => sys.path

1.导入模块会优先在内存中查找
2.内存中没有被加载的话，再去查找内置模块
3.还没有查找到，就根据sys.path中的路径顺序逐一查找

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模块导入的执行流程

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导入模块的指令：
    -- 相对于 函数名() 调用函数体，函数调用会进入函数体，从上至下逐句解释执行函数体代码
    -- 导入模块，会进入模块文件，从上至下逐句解释执行模块文件代码
    -- 如果在模块中又遇到导入其他模块，会接着进入导入的模块，从上至下逐句解释执行文件中代码，依次类推
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循环导入

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模块之间出现了环状导入，如：m1.py 中导入了m2，m2.py 中又导入了m1

循环导入的问题：
    -- 导入模块是要使用模块中的变量
    -- 正常逻辑都是在文件最上方先完成对模块的导入，再在下方定义自身模块变量，以及使用导入的模块中的变量
    -- 由于导入模块的特殊机制，第一次导入模块会编译执行导入的模块，也就是会进入模块逐句执行模块内容，再次导入只是使用内存中的名字
    -- 就会出现下面的情况，m2在使用m1中的变量x，但变量x却并未产生，这就出现了循环导入问题
    
m1.py文件
import m2
x = 10
print(m2.y)

m2.py文件
import m1
y = 10
print(m2.x)

解决循环导入的问题：延后导入
1、将循环导入对应包要使用的变量提前定义，再导入响应的包
2、将导包的路径放倒函数体中，保证存放导包逻辑的函数调用在要使用的变量定义之后

重点：
问题：from导包极容易出现循环导入问题
解决：取消from导入方式，采用import导入方式
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包

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一系列功能模块的集合体
    -- 包就是管理功能相近的一系列模块的文件夹
    -- 该文件夹包含一个特殊文件__init__.py
    -- 文件夹名就是包名，产生的包名就是指向__init__.py的全局名称空间
    
导包完成的三项事：
1.编译执行包中的__init__.py文件，会在包中__pycache__创建对应的pyc文件
2.产生__init__.py文件的全局名称空间，用来存放__init__出现的名字
3.产生包名指向__init__.py文件的全局名称空间 | 指定变量名指向包中指定名字
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包中模块的使用：import

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module文件夹
    -- __init__.py
    -- m1.py

test.py文件
import module
# 在该文件中使用包
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# 1.__init__.py文件中产生的普通名字可以直接使用
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__init__.py
x = 10

test.py
print(module.x)
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# 2.管理的模块中出现的名字，要通过 包名.模块名 间接使用
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m1.py
num = 10

__init__.py
import module.m1

test.py
print(module.m1.num)
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包的嵌套

# 在包中再定义包
# 连包的导入
import 父包.子包

# 重点：导包的.语法，在所有点左侧都必须是包
# 正确案例：
import 父包.子包
import 父包.子包.模块
# 错误案例
import 父包.子包.模块.名字

包中模块的使用：from...import

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使用规则与import差不多，但是导包的.语法需严格执行，就是所有点左侧都必须是包
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导包的两种方式

# 绝对导入：通过sys.path方式来实现
# 相对导入：通过包内.语法来实现

绝对导入

# 将对应的文件夹添加至sys.path中，就可以直接导入对应文件夹下的模块

相对导入

# 相对导入是存在于包内的语法
# .代表当前文件夹
# ..代表上一级文件夹

# 存在.语法的文件，不能作为执行文件

time：时间

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时间戳(timestamp)：time.time()
延迟线程的运行：time.sleep(secs)
(指定时间戳下的)当前时区时间：time.localtime([secs])
(指定时间戳下的)格林威治时间：time.gmtime([secs])
(指定时间元组下的)格式化时间：time.strftime(fmt[,tupletime])
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%y 两位数的年份表示（00-99）
%Y 四位数的年份表示（000-9999）
%m 月份（01-12）
%d 月内中的一天（0-31）
%H 24小时制小时数（0-23）
%I 12小时制小时数（01-12）
%M 分钟数（00=59）
%S 秒（00-59）
%a 本地简化星期名称
%A 本地完整星期名称
%b 本地简化的月份名称
%B 本地完整的月份名称
%c 本地相应的日期表示和时间表示
%j 年内的一天（001-366）
%p 本地A.M.或P.M.的等价符
%U 一年中的星期数（00-53）星期天为星期的开始
%w 星期（0-6），星期天为星期的开始
%W 一年中的星期数（00-53）星期一为星期的开始
%x 本地相应的日期表示
%X 本地相应的时间表示
%Z 当前时区的名称
%% %号本身
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calendar：日历

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判断闰年：calendar.isleap(year)
查看某年某月日历：calendar.month(year, mouth)
查看某年某月起始星期与当月天数：calendar.monthrange(year, mouth)
查看某年某月某日是星期几：calendar.weekday(year, month, day)
# 注：0代表星期一
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datatime：可以运算的时间

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当前时间：datetime.datetime.now()
昨天：datetime.datetime.now() + datetime.timedelta(days=-1)
修改时间：datatime_obj.replace([...])
格式化时间戳：datetime.date.fromtimestamp(timestamp)
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sys：系统

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命令行参数List，第一个元素是程序本身路径：sys.argv
退出程序，正常退出时exit(0)：sys.exit(n) 
获取Python解释程序的版本信息：sys.version
最大int值：sys.maxsize | sys.maxint
环境变量：sys.path
操作系统平台名称：sys.platform
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# 可以实现py文件作为脚本文件执行,实现外部往内部传参
def copy(old_file, new_file):
    print('复制%s操作成%s' % (old_file, new_file))
def move(old_file, new_file):
    print('移动%s操作成%s' % (old_file, new_file))

method_map = {
    'copy': copy,
    'move': move
}
if len(sys.argv) > 3:
    cmd = sys.argv[1]
    old_file = sys.argv[2]
    new_file = sys.argv[3]

    if cmd in method_map:
        method_map[cmd](old_file, new_file)
    else:
        print('该功能暂未提供')
# 启动cmd命令行，用python解释器直接执行python文件，传入指定的参数

os：操作系统

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生成单级目录：os.mkdir('dirname')
生成多层目录：os.makedirs('dirname1/.../dirnamen2')
重命名：os.rename("oldname","newname") 
工作目录：os.getcwd()
删除单层空目录：os.rmdir('dirname')
移除多层空目录：os.removedirs('dirname1/.../dirnamen') 
列举目录下所有资源：os.listdir('dirname')
路径分隔符：os.sep
行终止符：os.linesep
文件分隔符：os.pathsep
操作系统名：os.name
操作系统环境变量：os.environ
执行shell脚本：os.system() 
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os.path：系统路径操作

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执行文件的当前路径：__file__
返回path规范化的绝对路径：os.path.abspath(path)  
将path分割成目录和文件名二元组返回：os.path.split(path)  
上一级目录：os.path.dirname(path) 
最后一级名称：os.path.basename(path)
指定路径是否存在：os.path.exists(path)
是否是绝对路径：os.path.isabs(path)
是否是文件：os.path.isfile(path)
是否是路径：os.path.isdir(path) 
路径拼接：os.path.join(path1[, path2[, ...]])
最后存取时间：os.path.getatime(path)
最后修改时间：os.path.getmtime(path)
目标大小：os.path.getsize(path)
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normcase函数
在Linux和Mac平台上，该函数会原样返回path，在windows平台上会将路径中所有字符转换为小写，并将所有斜杠转换为饭斜杠。
>>> os.path.normcase('c:/windows\\system32\\')   
'c:\\windows\\system32\\'   
   
normpath函数
规范化路径，如..和/
>>> os.path.normpath('c://windows\\System32\\../Temp/')   
'c:\\windows\\Temp'   

>>> a='/Users/jieli/test1/\\\a1/\\\\aa.py/../..'
>>> print(os.path.normpath(a))
/Users/jieli/test1
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random：随机数

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(0, 1)：random.random()
[1, 10]：random.randint(1, 10)
[1, 10)：random.randrange(1, 10)
(1, 10)：random.uniform(1, 10)
单例集合随机选择1个：random.choice(item)
单例集合随机选择n个：random.sample(item, n)
洗牌单列集合：random.shuffle(item)
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json：序列化

# json: {} 与 [] 嵌套的数据
# 注：json中的字符串必须全部用""来标识
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序列化：对象 => 字符串
序列化成字符串：json.dumps(json_obj)
序列化字符串到文件中：json.dump(json_obj, write_file)

# 注：字符形式操作
反序列化成对象：json.loads(json_str)
从文件读流中反序列化成对象：json.load(read_file)
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pickle：序列化

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序列化：对象 => 字符串
序列化成字符串：pickle.dumps(obj)
序列化字符串到文件中：pickle.dump(obj, write_bytes_file)

# 注：字节形式操作
反序列化成对象：pickle.loads(bytes_str)
从文件读流中反序列化成对象：pickle.load(read_bytes_file)
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shutil：可以操作权限的处理文件模块

# 基于路径的文件复制：
shutil.copyfile('source_file', 'target_file')

# 基于流的文件复制：
with open('source_file', 'rb') as r, open('target_file', 'wb') as w:
    shutil.copyfileobj(r, w)
    
# 递归删除目标目录
shutil.rmtree('target_folder')

# 文件移动
shutil.remove('old_file', 'new_file')

# 文件夹压缩
shutil.make_archive('file_name', 'format', 'archive_path')

# 文件夹解压
shutil.unpack_archive('unpack_file', 'unpack_name', 'format')

shevle：可以用字典存取数据到文件的序列化模块

# 将序列化文件操作dump与load进行封装
s_dic = shelve.open("target_file", writeback=True)  # 注：writeback允许序列化的可变类型，可以直接修改值
# 序列化:：存
s_dic['key1'] = 'value1'
s_dic['key2'] = 'value2'
# 反序列化：取
print(s_dic['key1'])
# 文件这样的释放
s_dic.close()

logging：日志模块

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1) root logging的基本使用：五个级别
2）root logging的基本配置：logging.basicConfig()
3）logging模块四个核心：Logger | Filter | Handler | Formater
4）logging模块的配置与使用
    -- 配置文件：LOGGING_DIC = {}
    -- 加载配置文件：logging.config.dictConfig(LOGGING_DIC) => logging.getLogger('log_name')
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re：正则模块（重点）

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1）模块的基本使用
2）正则的语法
3）分组：() | (?:) | (?P<name>)
4）正则的使用方法
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hashlib模块：加密

import hashlib
# 基本使用
cipher = hashlib.md5('需要加密的数据的二进制形式'.encode('utf-8'))
print(cipher.hexdigest())  # 加密结果码

# 加盐
cipher = hashlib.md5()
cipher.update('前盐'.encode('utf-8'))
cipher.update('需要加密的数据'.encode('utf-8'))
cipher.update('后盐'.encode('utf-8'))
print(cipher.hexdigest())  # 加密结果码

# 其他算法
cipher = hashlib.sha3_256(b'')
print(cipher.hexdigest())
cipher = hashlib.sha3_512(b'')
print(cipher.hexdigest())

hmac模块：加密

# 必须加盐
cipher = hmac.new('盐'.encode('utf-8'))
cipher.update('数据'.encode('utf-8'))
print(cipher.hexdigest())

configparser模块：操作配置文件

# my.ini
[section1]
option1_1 = value1_1
option1_2 = value1_2

[section2]
option2_1 = value2_1
option2_2 = value2_2

import configparser
parser = configparser.ConfigParser()
# 读
parser.read('my.ini', encoding='utf-8')
# 所有section
print(parser.sections())  
# 某section下所有option
print(parser.options('section_name'))  
# 某section下某option对应的值
print(parser.get('section_name', 'option_name')) 

# 写
parser.set('section_name', 'option_name', 'value')
parser.write(open('my.ini', 'w'))

subprocess模块：操作shell命令

import subprocess
order = subprocess.Popen('终端命令', shell=True, stdout=subprocess.PIPE, stderr=subprocess.PIPE)
suc_res = order.stdout.read().decode('系统默认编码')
err_res = order.stderr.read().decode('系统默认编码')

order = subprocess.run('终端命令', shell=True, stdout=subprocess.PIPE, stderr=subprocess.PIPE)
suc_res = order.stdout.decode('系统默认编码')
err_res = order.stderr.decode('系统默认编码')

xlrd模块：excel读

            年终报表                
        教学部 市场部 咨询部 总计
Jan-19  10      15      5   30
Feb-19  10      15      5   30
Mar-19  10      15      5   30
Apr-19  10      15      5   30
May-19  10      15      5   30
Jun-19  10      15      5   30
Jul-19  10      15      5   30
Aug-19  10      15      5   30
Sep-19  10      15      5   30
Oct-19  10      15      5   30
Nov-19  10      15      5   30
Dec-19  10      15      5   30

import xlrd
# 读取文件
work_book = xlrd.open_workbook("机密数据.xlsx")
# 获取所有所有表格名称
print(work_book.sheet_names())
# 选取一个表
sheet = work_book.sheet_by_index(1)
# 表格名称
print(sheet.name)
# 行数
print(sheet.nrows)
# 列数
print(sheet.ncols)
# 某行全部
print(sheet.row(6))
# 某列全部
print(sheet.col(6))
# 某行列区间
print(sheet.row_slice(6, start_colx=0, end_colx=4))
# 某列行区间
print(sheet.col_slice(3, start_colx=3, end_colx=6))
# 某行类型 | 值
print(sheet.row_types(6), sheet.row_values(6))
# 单元格
print(sheet.cell(6,0).value) # 取值
print(sheet.cell(6,0).ctype) # 取类型
print(sheet.cell_value(6,0)) # 直接取值
print(sheet.row(6)[0])
# 时间格式转换
print(xlrd.xldate_as_datetime(sheet.cell(6, 0).value, 0))

xlwt模块：excel写

import xlwt
# 创建工作簿
work = xlwt.Workbook()
# 创建一个表
sheet = work.add_sheet("员工信息数据")
# 创建一个字体对象
font = xlwt.Font()
font.name = "Times New Roman"  # 字体名称
font.bold = True  # 加粗
font.italic = True  # 斜体
font.underline = True  # 下划线
# 创建一个样式对象
style = xlwt.XFStyle()
style.font = font
keys = ['Owen', 'Zero', 'Egon', 'Liuxx', 'Yhh']
# 写入标题
for k in keys:
    sheet.write(0, keys.index(k), k, style)
# 写入数据
sheet.write(1, 0, 'cool', style)
# 保存至文件
work.save("test.xls")

xml模块

<?xml version="1.0"?>
<data>
    <country name="Liechtenstein">
        <rank updated="yes">2</rank>
        <year>2008</year>
        <gdppc>141100</gdppc>
        <neighbor name="Austria" direction="E"/>
        <neighbor name="Switzerland" direction="W"/>
    </country>
    <country name="Singapore">
        <rank updated="yes">5</rank>
        <year>2011</year>
        <gdppc>59900</gdppc>
        <neighbor name="Malaysia" direction="N"/>
    </country>
    <country name="Panama">
        <rank updated="yes">69</rank>
        <year>2011</year>
        <gdppc>13600</gdppc>
        <neighbor name="Costa Rica" direction="W"/>
        <neighbor name="Colombia" direction="E"/>
    </country>
</data>

import xml.etree.ElementTree as ET
# 读文件
tree = ET.parse("xmltest.xml")
# 根节点
root_ele = tree.getroot()
# 遍历下一级
for ele in root_ele:
    print(ele)
    
# 全文搜索指定名的子标签
ele.iter("标签名")
# 非全文查找满足条件的第一个子标签
ele.find("标签名")
# 非全文查找满足条件的所有子标签
ele.findall("标签名")

# 标签名
ele.tag
# 标签内容
ele.text
# 标签属性
ele.attrib

# 修改
ele.tag = "新标签名"
ele.text = "新文本"
ele.set("属性名", "新属性值")

# 删除
sup_ele.remove(sub_ele)

# 添加
my_ele=ET.Element('myEle')
my_ele.text = 'new_ele' 
my_ele.attrib = {'name': 'my_ele'}
root.append(my_ele)

# 重新写入硬盘
tree.write("xmltest.xml")