Python全栈开发之7、模块和几种常见模块以及format知识补充

一、模块的分类

　　Python流行的一个原因就是因为它的第三方模块数量巨大，我们编写代码不必从零开始重新造轮子，许多要用的功能都已经写好封装成库了，我们只要直接调用即可，模块分为内建模块、自定义的模块、安装的第三方的模块，一般都放在不同的地方，下面来看一下内建模块怎么导入，以及他们存放的位置。

import sys                          # 可以用import 直接导入内建模块
for i in sys.path:                  # sys.path存放有每次导入模块都会去搜寻的路径
    print(i)
'''
C:\Users\Tab\AppData\Local\Programs\Python\Python35\python.exe C:/Users/Tab/PycharmProjects/modules/1.py
C:\Users\Tab\PycharmProjects\modules　　
C:\Users\Tab\PycharmProjects\modules　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　#自定义模块放在当前工作空间
C:\Users\Tab\AppData\Local\Programs\Python\Python35\python35.zip
C:\Users\Tab\AppData\Local\Programs\Python\Python35\DLLs
C:\Users\Tab\AppData\Local\Programs\Python\Python35\lib　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　#内建模块存放位置
C:\Users\Tab\AppData\Local\Programs\Python\Python35
C:\Users\Tab\AppData\Local\Programs\Python\Python35\lib\site-packages　　　　　　　　　　　　　　#第三方库的安装位置
'''
#可以向sys.path中用append()的方法导入，例如 sys.path.append('D:')后，在D：目录下的py文件可以用import直接导入
print(sys.platform)   # win32  sys.platform可以获取当前工作平台（win32）or linux
#此外 sys.argv可以获取脚本的参数，argv[0] 是脚本名，argv[1]是第一个参数...

二、模块的导入

　　首先要说明下，自己定义的模块的名字和内建模块的名字不要相同，否则的话，导入的时候会出现问题，内建的模块，和第三方模块已经存在sys.path的路径中，所以直接导入即可，下面来说明下自己写了一个项目，项目中的各个库是如何导入的，假设我定义了一个modules的项目，下面是其目录结构看如何在1.py文件导入

　　　　

上图左边是目录树，右边是在1.py文件中如何导入在lib/account.py下定义的函数，列举了三种常用导入方式。

三、os模块　

os模块是与操作系统相关的模块，比如说对文件和目录的操作，获取路径等，都可以用os模块来实现　，os模块提供的功能太多，下面来简单的看一下常用用法

import os
print(os.getcwd())          # C:\Users\Tab\PycharmProjects\modules 获取当前工作路径
print(os.environ)           # 获取系统环境变量
print(os.getenv('PATH'))    # 获取PATH环境变量的值
os.mkdir('test')            # 在当前工作空间创建一个test目录
os.remove('path/to/file')   #  删除文件
os.rmdir('test')            #删除'test'目录
print(os.stat('1.py'))      # 返回文件的详细信息 os.stat_result(st_mode=33206 ... st_nlink=1, st_uid=0, st_gid=0, st_size=3152...)
print(os.path.basename(r'C:\Users\Tab\PycharmProjects\modules\1.py'))   　　#获取路径下的文件名 1.py
print(os.path.abspath('1.py'))  　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　 #获取文件的绝对路径 C:\Users\Tab\PycharmProjects\modules\1.py
print(os.path.dirname(r'C:\Users\Tab\PycharmProjects\modules\1.py'))    　　#获取路径下的路径名
print(os.path.split(r'C:\Users\Tab\PycharmProjects\modules\1.py'))      　　#分割文件和路径
print(os.path.join(r'C:\Users\Tab\PycharmProjects\modules','1.py'))     　　#合并路径

四、hashlib模块

　　hashlib是一个加密模块，提供了常见的加密算法，比如MD5，SHA1，SHA256等，它通过一个函数，把任意长度的数据转换为一个长度固定的数据串，常用来保存密码等，比如将用户的密码用MD5加密后，保存到数据库，用户登录时先计算用户输入的明文口令的MD5，然后和数据库存储的MD5对比，如果一致，说明密码输入正确，如果不一致，密码肯定错误。下面来看一下用法

import  hashlib

passwd=hashlib.sha256()
passwd.update(bytes('123456',encoding='utf-8'))  　　　　　 # 假设密码是123456 将其转换为字节，传入函数
print(passwd.hexdigest())                       　　　　　　# 8d969eef6ecad3c29a3a629280e686cf0c3f5d5a86aff3ca12020c923adc6c92

passwd=hashlib.sha256(bytes('wxtrkbc',encoding='utf-8'))  #对原始密码加一个复杂字符串来提高安全性，俗称“加盐”：
passwd.update(bytes('123456',encoding='utf-8'))
print(passwd.hexdigest())                      　　　　　　 # d2641b3d7243c87fe3f1312a30fe9909ae80d034f0a799da0897934311ee351b

五、datetime模块　　

　　datetime是一个与时间相关的模块，可以处理日期和时间的互换，下面来看一下用法

import datetime

print(datetime.datetime.now())                               　　　　　　　　　　# 2016-05-17 15:46:40.784376  获取当前的日期和时间
print(datetime.datetime.now()+datetime.timedelta(days=10))   　　　　　　　　　　# 2016-05-27 15:47:45.702528  将当前的时间向后推迟10天
print(datetime.date.today())                                 　　　　　　　　　　# 2016-05-17  获取当前的日期
print(datetime.datetime.utcnow())                            　　　　　　　　　　# 2016-05-17 08:23:41.150628  获取格林威治时间

print(datetime.datetime.now().timetuple())       　　　　　　　　　　　　　　　# time.struct_time(tm_year=2016 ... tm_hour=16,...)获取当前一个包含当前时间的结构体
print(datetime.datetime.now().timestamp())       　　　　　　　　　　　　　　　# 1463473711.057878  获取当前的时间戳
print((datetime.datetime.fromtimestamp(1463473711.057878))) 　　　　　　　　 # 2016-05-17 16:28:31.057878 将时间戳转换成日期和时间
print(datetime.datetime.strptime('2016-05-17 16:28:31','%Y-%m-%d %H:%M:%S'))  #2016-05-17 16:28:31     str转换为datetime
print(datetime.datetime.now().strftime('%D, %m %d %H:%M'))                    #05/23/16, 05 23 10:10　　datetime转换为str

六、Json

　　如果要在不同的平台间传递信息的话，就可以用到Json模块，比如说，我们要和前端交互的话，数据之间的传递就可以用Json，Json是一种标准格式，能被所有的语言处理。下面来简单的看一下常用的用法，主要是Python常用数据结构比如dict和list与字符串之间的转换，但是tuple不能，tuple是Python里面特有的，而其他语言没有，再者，Json的loads和dumps方法不太常用。

import json

s='{"name":"jason","age":18}'                 # 外面不能为双引号
l='[1,2,3,4]'
print(json.loads(s))                          # 字符串转字典的时候，字符串里面不能为单引号，否则报错 {'name': 'jason', 'age': 18}
print(json.loads(l),type(json.loads(l)))      # 字符串转列表 [1, 2, 3, 4] <class 'list'>
user_list=['alex','jason']
print(type(json.dumps(user_list)),json.dumps(user_list))   #列表转字符串 <class 'str'> ["alex", "jason"]

dic = {'k1':1,'k2':2}
json.dump(dic,open('db','w'))                # 将字典序列化导入文件
r=json.load(open('db','r'))                  # 反序列化从文件中导处
print(r,type(r))                             # {'k1': 1, 'k2': 2} <class 'dict'>　

七、XMl模块

　　XML也是一种可以实现不同语言之间交换的可扩展标记语言，XMl比Json复杂，虽然没有Json流行，但是在许多场合下也经常用到，所以有必要了解一下，假设我有一个下面这样的XML文件，文件名为1.xml，然后以这个文件我们来对其进行操作

<data>
    <country name="Liechtenstein">
        <rank updated="yes">2</rank>
        <year>2023</year>
        <gdppc>141100</gdppc>
        <neighbor direction="E" name="Austria" />
        <neighbor direction="W" name="Switzerland" />
    </country>
    <country name="Singapore">
        <rank updated="yes">5</rank>
        <year>2026</year>
        <gdppc>59900</gdppc>
        <neighbor direction="N" name="Malaysia" />
    </country>
    <country name="Panama">
        <rank updated="yes">69</rank>
        <year>2026</year>
        <gdppc>13600</gdppc>
        <neighbor direction="W" name="Costa Rica" />
        <neighbor direction="E" name="Colombia" />
    </country>
</data>

下面我们来用Python来解析一下这个文件，具体的代码看下面

from xml.etree import ElementTree as ET

#利用ElementTree.XML将字符串解析成xml对象
node=ET.XML(open('1.xml','r',encoding='utf-8').read())  # 从1.XMl文件中读取内容为字符串，然后用XML解析为一个XML结构体
print(node)                                             # node为根节点 <Element 'data' at 0x000001EFD15C33B8>
for node1 in node:                                      # 获取下一节点 country
    print(node1.attrib)                                 # 打印country节点的属性 name
    for node2 in node1:                                 # 获取 country下面的所有节点,以及节点的内容
        print(node2.tag,node2.text)

# 利用ElementTree.parse将文件直接解析成xml对象
tree=ET.parse('1.xml')                                     # 解析成xml对象
root=tree.getroot()                                        # 获取根节点 <Element 'data' at 0x00000202AA8F33B8>

for node in root.iter('year'):                             # 跳过country节点直接获取所有的year节点
    print(node.tag,node.text)                              # 打印year标签和内容 year 2023
    node.set('name', 'jason')                              # 修改year的属性，增加一个name=jsaon的属性
    node.set('age', '18')
    del node.attrib['age']                                 # 删除节点属性
    node.text='1984'                                       # 修改year的内容为1984

k=root.find('country')                                     # 找到country
k1=root.find('country').find('rank')                       # find要一级级的找，找到第一个country下的rank
k.remove(k1)                                               # 删除第一个country下的rank节点
tree.write('1.xml')                                        # 修改完成后只有写入文件中才算有效　

八、logging

　　logging,是用来纪录日志的模块，可以自动帮我们纪录程序运行中出现的错误，出了问题可以方便我们后来去日志中查找原因，在实际开发中非常好用，下面来简单的看一下用法。

import logging

logging.basicConfig(filename='log.log',                 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　# 事件记录的文件名
                    format='%(asctime)s-%(name)s-%(levelname)s-%(module)s: %(message)s',　　  #事件纪录格式
                    datefmt='%Y-%m-%d %H:%M:%S %p',     　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　# 时间格式
                    level=10,)
logging.error('error')                      　　　　　　　　　　　　　　　　# 2016-05-25 19:46:39 PM-root-ERROR-url: error

# 同时写到多个文件的方式
file_1=logging.FileHandler('1.log','a')
fmt=logging.Formatter(fmt='%(asctime)s-%(name)s-%(levelname)s-%(module)s: %(message)s',datefmt='%Y-%m-%d %H:%M:%S %p')
file_1.setFormatter(fmt)

file_2=logging.FileHandler('2.log','a')
fmt=logging.Formatter()
file_2.setFormatter(fmt)

log=logging.Logger('1',level=logging.ERROR)
log.addHandler(file_1)
log.addHandler(file_2)

# 2016-05-28 22:16:40 PM-1-CRITICAL-url: 33333 (1.log)
# 33333 (2.log)
log.critical('33333')                       　

九、 format　　

　　以前我们都是用百分号格式化字符串，现在我们用一种更牛逼的方式来格式化字符串format，下面来看一下format的常规用法。

print("1 am {},age {}".format('jason',18))                          # 用{}当作占位符
print("1 am {},age {}".format(*['jason',18]))                       # 用*传递一个列表进去
print("1 am {0},age {1}，score{1}".format('jason',18))              # 1 am jason,age 18，score18  用 0，1等数字来应用
print("1 am {name},age {age}".format(name='jason',age=18))          # 用key引用，传递键值对
print("1 am {name},age {age}".format(**{'name':'jason','age':18}))  # 用**传递一个字典
print("1 am {0[0]},age {1[1]}".format([1,2,3],[4,5,6]))             # 1 am 1,age 5
print("i am {:s}, age {:d}".format(*["jason", 18]))                 # 还可用指定整形
print("i am {:.2%}".format(0.2))                                    # i am 20.00%

十、练习　　

1、写一个用户的登陆注册的界面，用户的密码用hashlib加密存在文件中，登陆时候，用户的密码要和文件中的密码一致才行

def sha(password):　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　#加密函数
    passwd = hashlib.sha256(bytes('wxtrkbc', encoding='utf-8'))
    passwd.update(bytes(password,encoding='utf-8'))
    return passwd.hexdigest()

def register(user,passwd):　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 #注册函数，并将密码加密后存在文件中
    with open('db','a') as f :
        f.write(user+':'+sha(passwd))

def login(user,passwd):　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 #登陆函数 并判断登陆密码是否正确
    with open('db','r',encoding='utf-8')as f :
        for line in f :
            info=line.strip().split(':')
            if user==info[0] and sha(passwd)==info[1]:　　　　　　　　　 # 将密码加密后与文件中存储的进行对比，一样就是相同的用户
                print('login success')
                return True
            else:
                print('login error')
                return False

def main():
    k=input('1注册，2登陆')
    if int(k)==1:
        user=input('输入用户名：')
        passwd=input('输入密码：')
        register(user,passwd)
    elif int(k)==2:
        user = input('输入用户名：')
        passwd = input('输入密码：')
        login(user,passwd)
    else:
        return

2、写一个进度条，用百分比显示进度　　

import os,sys,time
for i in range(101):
    sys.stdout.write('\r%s %s%%' % ('#'*int(i/100*100),int(i/100*100)))
    sys.stdout.flush()
    # s+='#'
    # print('%s %s%%' %(s,int(i/50*100)))
    time.sleep(0.2)
# for i in range(101):　　　　　　　　　　　　　　#改进一下
#    #显示进度条百分比  #号从1开始 空格从99递减
#    hashes = '#' * int(i / 100.0 * 100)
#    spaces = ' ' * (100 - len(hashes))
#    sys.stdout.write("\r[%s] %d%%" % (hashes + spaces, i))
#    sys.stdout.flush()
#    time.sleep(0.05)

3、利用微信接口来判断某一QQ号的状态　

import requests
from xml.etree import ElementTree as ET
response = requests.get('http://www.webxml.com.cn//webservices/qqOnlineWebService.asmx/qqCheckOnline?qqCode=5768476386')
r = response.text
node = ET.XML(r)
if node.text == 'Y':
    print('在线')
elif node.text == 'V':
    print('隐身')
else:
    print('离线')

4、利用微信接口来获取列车时刻表　

import requests
from xml.etree import ElementTree as ET
response=requests.get('http://www.webxml.com.cn/WebServices/TrainTimeWebService.asmx/getDetailInfoByTrainCode?TrainCode=K234&UserID=')
r=response.text
root=ET.XML(r)
for node in root.iter('TrainDetailInfo'):
    print(node.find('TrainStation').text,node.find('ArriveTime').text)