python 之路 day5 - 常用模块

1. 模块介绍
2. time &datetime模块
3. random
4. os
5. sys
6. shutil
7. json & picle
8. shelve
9. xml处理
10. yaml处理
11. configparser
12. hashlib
13. subprocess
14. logging模块

15. re正则表达式

一.模块，用一堆代码实现了某个功能的代码集合。

类似于函数式编程和面向过程编程，函数式编程则完成一个功能，其他代码用来调用即可，提供了代码的重用性和代码间的耦合。而对于一个复杂的功能来，可能需要多个函数才能完成（函数又可以在不同的.py文件中），n个 .py 文件组成的代码集合就称为模块。

如：os 是系统相关的模块；file是文件操作相关的模块

模块分为三种：

• 自定义模块
• 内置标准模块（又称标准库）

开源模块

二.time&datetime

import time

print(time.ctime()) #返回Thu Oct 18 10:29:26 2018时间格式
print(time.clock()) #返回处理器时间
print(time.altzone) #返回与UTC的时间差，中国在东八区UTC-8
print(time.asctime()) #返回Thu Oct 18 10:38:18 2018时间
print(time.localtime()) #返回本地时间 的struct time对象格式
print(time.asctime(time.localtime())) #返回Thu Oct 18 10:43:44 2018时间格式
print(time.gmtime(time.time())) #返回UTC时间的struct时间对象格式
print('分割线'.center(50,'-'))
#日期字符串 转成 时间戳
string_2_struct = time.strptime("2016/05/22","%Y/%m/%d") #将 日期字符串 转成 struct时间对象格式
print(string_2_struct)

struct_2_stamp = time.mktime(string_2_struct) #将struct时间对象转成时间戳
print(struct_2_stamp)
#时间戳转为字符串格式
print(time.gmtime(time.time()-86640)) #将utc时间戳转换成struct_time格式
print(time.strftime("%Y-%m-%d %H:%M:%S",time.gmtime()) ) #将utc struct_time格式转成指定的字符串格式

import datetime
print(datetime.datetime.now()) #返回2018-10-18 10:51:30.546491
print(datetime.date.fromtimestamp(time.time())) #时间戳转换成当前日期2018-10-18格式
print(datetime.datetime.now() )
print(datetime.datetime.now() + datetime.timedelta(3)) #当前时间+3天
print(datetime.datetime.now() + datetime.timedelta(-3)) #当前时间-3天
print(datetime.datetime.now() + datetime.timedelta(hours=3)) #当前时间+3小时
print(datetime.datetime.now() + datetime.timedelta(minutes=30)) #当前时间+30分pc_time = datetime.datetime

格式对照表

%a    本地（locale）简化星期名称
%A    本地完整星期名称
%b    本地简化月份名称
%B    本地完整月份名称
%c    本地相应的日期和时间表示
%d    一个月中的第几天（01 - 31）
%H    一天中的第几个小时（24小时制，00 - 23）
%I    第几个小时（12小时制，01 - 12）
%j    一年中的第几天（001 - 366）
%m    月份（01 - 12）
%M    分钟数（00 - 59）
%p    本地am或者pm的相应符    一
%S    秒（01 - 61）    二
%U    一年中的星期数。（00 - 53星期天是一个星期的开始。）第一个星期天之前的所有天数都放在第0周。    三
%w    一个星期中的第几天（0 - 6，0是星期天）    三
%W    和%U基本相同，不同的是%W以星期一为一个星期的开始。
%x    本地相应日期
%X    本地相应时间
%y    去掉世纪的年份（00 - 99）
%Y    完整的年份%Z    时区的名字（如果不存在为空字符） 

时间关系转换

 

三.random模块

import random

checkcode = ''
for i in range(6):
current = random.randrange(0,6)
if current == i:
temp = chr(random.randint(65,90))
else:
temp = random.randint(0,9)
checkcode+=str(temp)
print(checkcode)
print(random.random()) #随机浮点数（0,1）
print(random.randint(0,9)) #随机整数
print(random.uniform(1,3)) #随机浮点数
print(random.choice([1,2,3])) #从序列类型中取一个元素
print(random.sample([1,2,3],2))#从序列类型中取元素,可以指定长度
a = [1,2,3,4,5]
print(random.shuffle(a))

四.OS模块

print(os.getcwd()) #获取当前工作目录，即当前python脚本工作的目录路径
#os.makedirs(r'D:a\b\c\d') #递归创建文件
#os.removedirs(r'D:a\b\c\d') #递归删除文件夹
print(os.curdir)
print(os.sep) #输出操作系统特定的路径分隔符，win下为"\",Linux下为"//"
print(os.linesep) #输出当前平台使用的行终止符，win下为"\t\n",Linux下为"\n"
print(os.pathsep) #输出用于分割文件路径的字符p
print(os.name) # 输出字符串指示当前使用平台 win->'nt'; Linux->'posix'
print(os.environ) #获取系统的环境变量
a = os.path.abspath(__file__)
print(a)
print(os.path.split(a))#将path分割成目录和文件名二元组返回
print(os.path.dirname(a))
print(os.path.isabs(a)) #如果path是绝对路径，返回True

#详细http://blog.51cto.com/egon09/1840425

五.sys模块

import sys

print(sys.argv) #命令行参数list，第一个元素时程序本身路径
#print(sys.exit(0)) #退出程序
print(sys.version) #获取Python解释程序的版本信息

print(sys.maxsize)
print(sys.path) #返回模块的搜索路径，初始化时使用PYTHONPATH环境变量的值
print(sys.platform) #返回操作系统平台名称

六.shutil模块

import shutil
f1 = open('笔记1',encoding='utf-8')
f2 = open('笔记2','w',encoding='utf-8')
shutil.copyfileobj(f1,f2) #将文件内容拷贝到另一个文件中，可以部分内容

#shutil.copyfile('笔记1','笔记2') #把笔记中的文件复制到笔记1中

#shutil.copymode('笔记1','笔记2') #仅拷贝权限。内容、组、用户均不变
shutil.copystat('笔记1','笔记2') #拷贝状态的信息，包括：mode bits, atime, mtime, flags

#详细http://www.cnblogs.com/wupeiqi/articles/4963027.html

七.json & picle模块

• json，用于字符串 和 python数据类型间进行转换（dump一次load一次）
• pickle，用于python特有的类型 和 python的数据类型间进行转换

pickle（只能在python中用，可以序列化函数，等一些复杂的数据类型，但是不能直接反序列化（如果需要的话要把序列化的函数复制到反序列化的程序中）

json序列化

import json
date = {
'a':123,
'b':456,
'c':789
}
f = open('text.text','w')
f.write(json.dumps(date)) #等价于json.dump(date,f)
f.close()

json反序列化

import json

f = open('text.text','r')
date = json.loads(f.read()) #等价于json.load(f)
print(date['a'])
f.close()

八.shelve模块

shelve模块是一个简单的k,v将内存数据通过文件持久化的模块，可以持久化任何pickle可支持的python数据格式

import shelve
import datetime

d = shelve.open('abc')
print(d.get('info'))
d.close()

'''
info = {
'name':'eason',
'age' :22
}

d['info']= info
d.close
'''

九.xml模块

xml是实现不同语言或程序之间进行数据交换的协议，跟json差不多，但json使用起来更简单，至今很多传统公司如金融行业的很多系统的接口还主要是xml。

xml的格式如下，就是通过<>节点来区别数据结构的:

xml文件：

<?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>

 

读取xml文档：

import xml.etree.ElementTree as TE

tree = TE.parse("xmltext.xml")
root = tree.getroot()
print(root.tag)
#遍历xml文档
for child in root:
print(child.tag,child.attrib)
for i in child:
print(i.tag,i.text,i.attrib)
#只遍历year文档
for node in root.iter('year'):
print(node.tag,node.text)

修改和删除xml文档：

import xml.etree.ElementTree as ET

 

tree = ET.parse("xmltest.xml")

root = tree.getroot()

 

#修改

for node in root.iter('year'):

    new_year = int(node.text) + 1

    node.text = str(new_year)

    node.set("updated","yes")

 

tree.write("xmltest.xml")

 

 

#删除node

for country in root.findall('country'):

   rank = int(country.find('rank').text)

   if rank > 50:

     root.remove(country)

 

tree.write('output.xml')

自己创建xml文档：

import xml.etree.ElementTree as ET

 

new_xml = ET.Element("namelist")

name = ET.SubElement(new_xml,"name",attrib={"enrolled":"yes"})

age = ET.SubElement(name,"age",attrib={"checked":"no"})

sex = ET.SubElement(name,"sex")

sex.text = '33'

name2 = ET.SubElement(new_xml,"name",attrib={"enrolled":"no"})

age = ET.SubElement(name2,"age")

age.text = '19'

 

et = ET.ElementTree(new_xml) #生成文档对象

et.write("test.xml", encoding="utf-8",xml_declaration=True)

 

ET.dump(new_xml) #打印生成的格式

 

十.yaml模块

Python也可以很容易的处理ymal文档格式，只不过需要安装一个模块，参考文档：http://pyyaml.org/wiki/PyYAMLDocumentation

十一.configparser模块

用于生成和修改常见配置文档，当前模块的名称在 python 3.x 版本中变更为 configparser。

来看一个好多软件的常见文档格式如下：

[DEFAULT]

ServerAliveInterval = 45

Compression = yes

CompressionLevel = 9

ForwardX11 = yes

 

[bitbucket.org]

User = hg

 

[topsecret.server.com]

Port = 50022

ForwardX11 = no

 

用python生成一个这样的文档：

import configparser

 

config = configparser.ConfigParser()

config["DEFAULT"] = {'ServerAliveInterval': '45',

                      'Compression': 'yes',

                     'CompressionLevel': '9'}

 

config['bitbucket.org'] = {}

config['bitbucket.org']['User'] = 'hg'

config['topsecret.server.com'] = {}

topsecret = config['topsecret.server.com']

topsecret['Host Port'] = '50022'     # mutates the parser

topsecret['ForwardX11'] = 'no'  # same here

config['DEFAULT']['ForwardX11'] = 'yes'

with open('example.ini', 'w') as configfile:

   config.write(configfile)

 

读取

import configparser

conf = configparser.ConfigParser()
conf.read('example.ini')
print(conf.sections()) #打印节点除了default
print(conf.defaults()) #打印default
print(conf['bitbucket.org'] ['user'])
for key in conf['bitbucket.org']: #循环打印
print(key)

sec = conf.remove_section('bitbucket.org')
conf.write(open('example改写','w'))

十二.hashlib

用于加密相关的操作，3.x里代替了md5模块和sha模块，主要提供 SHA1, SHA224, SHA256, SHA384, SHA512 ，MD5 算法

python 还有一个 hmac 模块，它内部对我们创建 key 和 内容 再进行处理然后再加密

散列消息鉴别码，简称HMAC，是一种基于消息鉴别码MAC（Message Authentication Code）的鉴别机制。使用HMAC时,消息通讯的双方，通过验证消息中加入的鉴别密钥K来鉴别消息的真伪；

一般用于网络通信中消息加密，前提是双方先要约定好key,就像接头暗号一样，然后消息发送把用key把消息加密，接收方用key ＋ 消息明文再加密，拿加密后的值 跟 发送者的相对比是否相等，这样就能验证消息的真实性，及发送者的合法性了。

import hashlib

m = hashlib.md5()
m.update(b'hello')
print(m.hexdigest()) #加密hello
m.update(b"it's me ")
print(m.hexdigest()) #加密hello+it's me

m2 = hashlib.md5() #验证上面m加密是否是hello+it's me
m2.update("helloit's me 丁".encode(encoding='utf-8')) #如果需要加密中文需要encode，并且不加b
print(m2.hexdigest())
print('分割线'.center(50,'-'))
import hmac #消息加密，速度比较快 #key不能是中文
h = hmac.new(b'eason',"你是250".encode(encoding='utf-8'))
print(h.hexdigest())

十五.re模块

正则表达式

'.'     默认匹配除\n之外的任意一个字符，若指定flag DOTALL,则匹配任意字符，包括换行

'^'     匹配字符开头，若指定flags MULTILINE,这种也可以匹配上(r"^a","\nabc\neee",flags=re.MULTILINE)

'$'     匹配字符结尾，或e.search("foo$","bfoo\nsdfsf",flags=re.MULTILINE).group()也可以

'*'     匹配*号前的字符0次或多次，re.findall("ab*","cabb3abcbbac")  结果为['abb', 'ab', 'a']

'+'     匹配前一个字符1次或多次，re.findall("ab+","ab+cd+abb+bba") 结果['ab', 'abb']

'?'     匹配前一个字符1次或0次(如aaa?如果字符串中有aa可以匹配到，)

'{m}'   匹配前一个字符m次

'{n,m}' 匹配前一个字符n到m次，re.findall("ab{1,3}","abb abc abbcbbb") 结果'abb', 'ab', 'abb']

'|'     匹配|左或|右的字符，re.search("abc|ABC","ABCBabcCD").group() 结果'ABC'

'(...)' 分组匹配，re.search("(abc){2}a(123|456)c", "abcabca456c").group() 结果 abcabca456c

 

 

'\A'    只从字符开头匹配，re.search("\Aabc","alexabc") 是匹配不到的

'\Z'    匹配字符结尾，同$

'\d'    匹配数字0-9

'\D'    匹配非数字

'\w'    匹配[A-Za-z0-9]

'\W'    匹配非[A-Za-z0-9]

's'     匹配空白字符、\t、\n、\r , re.search("\s+","ab\tc1\n3").group() 结果 '\t'

 

'(?P<name>...)' 分组匹配 re.search("(?P<province>[0-9]{4})(?P<city>[0-9]{2})(?P<birthday>[0-9]{4})","371481199306143242").groupdict("city") 结果{'province': '3714', 'city': '81', 'birthday': '1993'}

 

import re
#re.match()从字符串开头开始匹配
res = re.match('eason\d+','eason123grace321') #d+代表1个或多个数字
print(res.group())
res = re.match('.+','eason123grace321')
print(res.group())
#re.search()从整个文本开始匹配
res = re.search('G.+e','eason123Grace321')
print(res.group())
res = re.search('G.+e$','ason123Grace321e') #$符是匹配字符串结尾的字符
print(res.group())
res = re.search('G[a-zA-Z]+e','eason123GraDce321') #[a-zA-Z]只匹配英文字母包括大小写
print(res.group())
res = re.search('aal?','aalexaaa')
print(res.group())
res = re.search('aa?','aalexaaa')
print(res.group())
res = re.search('[0-9]{3}','a1b34c455') #{m}
print(res.group())
#re.findall()
res = re.findall('[0-9]{1,3}','a1b34c455') #{n,m}

res = re.search('ABC|abc','ABCabcABC').group() #|
print(res)
res = re.search('(abc){2}','aleabcabc').group() #分组
print(res)

res = re.search('\A[0-9]+[a-z]\Z','123a').group() #\A,\Z
print(res)

res = re.search('\D+','124a@').group() #匹配非数字
print(res)
res = re.search('\w+','124a@').group() #匹配非特殊字符
print(res)
res = re.search('\W+','124a@').group() #匹配特殊字符
print(res)
res = re.search('\s+','124a @').group() #匹配空格\n,\r\,t
print(res)

res = re.search('(?P<id>[0-9]+)','adf1234fdg#').groupdict()
print(res)
res = re.search("(?P<province>[0-9]{4})(?P<city>[0-9]{2})(?P<birthday>[0-9]{4})",
"374181199306143242").groupdict("city") #抓取身份证号
#结果{'province': '3714', 'city': '81', 'birthday': '1993'}
print(res)
#re.split()分割
res = re.split('[0-9]+','asd1fd4gg4gbg') #将字符串按照其中的数字进行分割变成一个列表
print(res)

#re.sub 替换
res = re.sub('[0-9]+','|','abf13bkk4mkj5ff',count=2)
print(res)