python之模块random,time,os,sys,序列化模块(json,pickle),collection

引入:什么是模块:

  一个模块就是一个包含了python定义和声明的文件,文件名就是模块名字加上.py的后缀.

但其实import加载的模块分为四个通用类型.

　　1.使用python编写的代码(.py文件)

　　2.已被编译为共享库或DLL的C或C++扩展

　　3.包好一组模块的包

　　4.使用C编写并链接到python解释器的内置模块

一.random模块

import random

#数学计算
random.random()             # 随机小数
random.uniform(1,3)        # 大于1小于3的随机小数

#取随机整数 :彩票,抽奖
random.randint()              # 随机整数
random.randrange(n,m,d)  # 大于n小于m之间每隔d的整数
# print(random.randint(1,2)) # [1,2]
# print(random.randrange(1,2)) # [1,2)
# print(random.randrange(1,200,2)) # [1,2)

random.choice(list)             # 随机选择一个
random.sample(list,n)         # 在列表中随机选取n个
一个列表中随机抽取值 : 抽奖
 l = ['a','b',(1,2),123]
#print(random.choice(l))
#print(random.sample(l,2))

random.shuffle(list)              #打乱次序

random.shuffle(li)  #打乱次序
print(li)
#[5, 4, 1, 3, 2, 6]

练习 : 生成验证码

import random

def func(n , alpha = True):
    s = ""
    for el in range(n):

        num = str(random.randint(0,9))
        if alpha:
            alpha_upper = chr(random.randint(65,90))
            alpha_lower = chr(random.randint(97,122))
            num = random.choice([num,alpha_upper,alpha_lower])
        s += num

    return s

print(func(实参))

二 . 时间模块

1 #常用方法
2 1.time.sleep(secs)
3 (线程)推迟指定的时间运行。单位为秒。
4 2.time.time()
5 获取当前时间戳

表示时间的三种方式

在Python中，通常有这三种方式来表示时间：时间戳、元组(struct_time)、格式化的时间字符串：

(1)时间戳(timestamp) ：通常来说，时间戳表示的是从1970年1月1日00:00:00开始按秒计算的偏移量。我们运行“type(time.time())”，返回的是float类型。

(2)格式化的时间字符串(Format String)： ‘1999-12-06’

%y 两位数的年份表示（00-99）
%Y 四位数的年份表示（0000-9999）
%m 月份（1-12）
%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（1-12）
%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（1-366）
%p 本地A.M.或P.M.的等价符
%U 一年中的星期数（0-53）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（0-53）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

python中时间日期格式化符号：

(3)元组(struct_time) ：struct_time元组共有9个元素共九个元素:(年，月，日，时，分，秒，一年中第几周，一年中第几天等）

索引（Index）	属性（Attribute）	值（Values）
0	tm_year（年）	比如2011
1	tm_mon（月）	1 - 12
2	tm_mday（日）	1 - 31
3	tm_hour（时）	0 - 23
4	tm_min（分）	0 - 59
5	tm_sec（秒）	0 - 60
6	tm_wday（weekday）	0 - 6（0表示周一）
7	tm_yday（一年中的第几天）	1 - 366
8	tm_isdst（是否是夏令时）	默认为0

首先，我们先导入time模块，来认识一下python中表示时间的几种格式：

import time

# 时间戳
time.time()

# 时间字符串/格式化时间
time.strftime("%Y-%m-%d %H:%M:%S")
"2018-8-20 15:32:49"

# 时间元组/结构化时间 : localtime 将一个时间戳转换为当地时区的struct_time
time.localtime()      当地时区
time.gmtime()        英国伦敦时间
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)

小结：时间戳是计算机能够识别的时间；时间字符串是人能够看懂的时间；元组则是用来操作时间的

几种格式之间的转换

import time

# 时间戳 --> 结构化时间
time.gmtime()       # 伦敦时间
time.localtime()     # 当地时间

# 结构化时间 --> 时间戳
time.mktime(浮点数)

# 结构化时间 --> 字符串时间
time.strftime("格式定义","结构化时间")   # 结构化时间参数若不传,则显示当前时间

# 字符串时间 --> 结构化时间
time.strptime(时间字符串,字符串对应格式)

#结构化时间-->字符串时间
#time.strftime("格式定义","结构化时间")  结构化时间参数若不传，则显示当前时间
>>>time.strftime("%Y-%m-%d %X")
'2017-07-24 14:55:36'
>>>time.strftime("%Y-%m-%d",time.localtime(1500000000))
'2017-07-14'

#字符串时间-->结构化时间
#time.strptime(时间字符串,字符串对应格式)
>>>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)

# 结构化时间 --> 字符串时间
time.asctime(结构化时间)     如果不传参数,直接返回当前时间的格式化串

#时间戳 --> 字符串时间
time.ctime(时间戳)          如果不传参数,直接返回当前时间的格式化串

计算时间差 :

str_time1 = '2018-8-19 22:10:8'
str_time2 = '2018-8-20 11:07:3'
struct_t1 = time.strptime(str_time1,'%Y-%m-%d %H:%M:%S')
struct_t2 = time.strptime(str_time2,'%Y-%m-%d %H:%M:%S')
timestamp1 = time.mktime(struct_t1)
timestamp2 = time.mktime(struct_t2)
sub_time = timestamp2 - timestamp1
gm_time = time.gmtime(sub_time)
# 1970-1-1 00:00:00
print('过去了%d年%d月%d天%d小时%d分钟%d秒'%(gm_time.tm_year-1970,gm_time.tm_mon-1,
                                 gm_time.tm_mday-1,gm_time.tm_hour,
                                 gm_time.tm_min,gm_time.tm_sec))

# 函数形式 :
def func(str_time1,str_time2):

    struct_t1 = time.strptime(str_time1,'%Y-%m-%d %H:%M:%S')
    struct_t2 = time.strptime(str_time2,'%Y-%m-%d %H:%M:%S')
    timestamp1 = time.mktime(struct_t1)
    timestamp2 = time.mktime(struct_t2)
    sub_time = timestamp2 - timestamp1
    gm_time = time.gmtime(sub_time)
    num = '过去了%d年%d月%d天%d小时%d分钟%d秒'%(gm_time.tm_year-1970,gm_time.tm_mon-1,
                                 gm_time.tm_mday-1,gm_time.tm_hour,
                                 gm_time.tm_min,gm_time.tm_sec)

    return num

print(func('2018-8-19 22:10:8','2018-8-20 11:07:3'))

三 . os模块

　　os模块是与操作系统交互的一个接口

os.makedirs('dirname1/dirname2')    可生成多层递归目录
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，依此类推
os.mkdir('dirname')    生成单级目录；相当于shell中mkdir dirname
os.rmdir('dirname')    删除单级空目录，若目录不为空则无法删除，报错；相当于shell中rmdir 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.remove()  删除一个文件
os.rename("oldname","newname")  重命名文件/目录
os.stat('path/filename')  获取文件/目录信息

os.system("bash command")  运行shell命令，直接显示
os.popen("bash command).read()  运行shell命令，获取执行结果
os.getcwd() 获取当前工作目录，即当前python脚本工作的目录路径
os.chdir("dirname")  改变当前脚本工作目录；相当于shell下cd

os.path
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
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(path) 返回path最后的文件名。如何path以／或\结尾，那么就会返回空值。即os.path.split(path)的第二个元素
os.path.exists(path)  如果path存在，返回True；如果path不存在，返回False
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。否则返回False
os.path.isdir(path)  如果path是一个存在的目录，则返回True。否则返回False
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.stat结构:

stat 结构:

st_mode: inode 保护模式
st_ino: inode 节点号。
st_dev: inode 驻留的设备。
st_nlink: inode 的链接数。
st_uid: 所有者的用户ID。
st_gid: 所有者的组ID。
st_size: 普通文件以字节为单位的大小；包含等待某些特殊文件的数据。
st_atime: 上次访问的时间。
st_mtime: 最后一次修改的时间。
st_ctime: 由操作系统报告的"ctime"。在某些系统上（如Unix）是最新的元数据更改的时间，在其它系统上（如Windows）是创建时间（详细信息参见平台的文档）。

stat 结构

os模块的属性:

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"\t\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'

四 . sys模块

　　sys模块是与python解释器打交道的

import sys

sys.argv       # 命令行参数list,第一个元素是程序本身路径

# 例如 :
 usr = sys.argv[1]
pwd = sys.argv[2]
if usr == 'alex' and pwd == 'alex3714':
    print('登录成功')
else:
    exit()

sys.modules
print(sys.modules)  # 是我们导入到内存中的所有模块的名字 : 这个模块的内存地址

print(sys.modules['re'].findall('\d','abc126'))

结果:
['', '', '']

sys.exit(n)        退出程序，正常退出时exit(0),错误退出sys.exit(1)
sys.version        获取Python解释程序的版本信息
sys.path          返回模块的搜索路径，初始化时使用PYTHONPATH环境变量的值
sys.platform       返回操作系统平台名称