Python模块——标准库\开源模块\自定义模块

一、定义

        模块：用来从逻辑上组织python代码(变量，函数，类，逻辑：实现一个功能)，本质就是.py结尾的python文件。

        包：用来从逻辑上组织模块，本质就是一个目录(必须有一个__init__.py文件)

二、导入方法

        import module_name

        import module1_name,module2_name

        from module import *（不建议使用）

        from module import 方法名 as 别名

三、import本质(路径搜索和搜索路径)

        import 模块名

        第一种直接import 模块名的，当需要使用模块里的类、函数、变量等时，需要模块名字+类/函数/变量，表示你要使用这个模块下的类、函数、变量等，需要指定一下。实际上这种方式相当于把  “模块名.py”  这个文件中的所有类、函数、常量、变量全都解释一遍赋值给  “模块名”。

        from 模块名 import xxx （xxx可以是类，函数，常量等等)

        第二种from 模块名 import xxx，这种直接使用模块下的某一个类，这样一次只能导入一个特定的类/函数/变量等，如果还想使用这个模块下的其他类，就得继续这样导入。实际上这种方式相当于直接把 “xxx” 这部分代码拿到当前文件下执行。

        导入模块的本质就是把python文件解释一遍，导入包的本质就是执行该包下的__init__.py文件。

四、导入优化

import 模块名
def test1():
    模块名.方法名() //第一次调用
    print("in the test1")

def test2():
    模块名.方法名() //第二次调用
    print("in the test2")

//上述两段函数重复调用同一个方法，效率降低，如何优化？
from 模块名 import 方法名
def test1():
    方法名() 
    print("in the test1")

def test2():
    方法名() 
    print("in the test2")

五、模块的分类

       1.标准库

       a、time & datetime 模块

       时间相关的操作，时间有三种表示方式：

       ①时间戳               1970年1月1日之后的秒，即：time.time()

       ②格式化的字符串    2019-11-11 11:11，    即：time.strftime('%Y-%m-%d')

       ③结构化时间          元组包含了：年、日、星期等... time.struct_time    即：time.localtime()

       b、random 模块

import random
print(random.random()) #[0,1)之间的随机浮点数
print(random.randint(1,5)) #random.randint(a,b)用于生成[a,b]范围内的整数
print(random.randrange(1,5)) #random.randrange(start,stop,step)，用于按指定步长获得一个[start,stop）a范围内随机数
print(random.choice('hello')) #random.choice()从序列中获取一个随机元素，这里可以是列表、元组、字符串
print(random.sample([1,2,3,4,5],3)) #random.sample(sequence,k),从指定序列中随机获取指定长度的片段

#随机整数
print(random.randint(1,100))
#随机选取0~100之间偶数
print(random.randrange(0,101,2))
#随机浮点数
print(random.random())
print(random.uniform(1,10))
#随机字符
print(random.choice('abcdefg'))
#选取特定数量的字符
print(random.sample('abcdefg',3))
#洗牌
items = [1,2,3,4,5,6]
random.shuffle(items)
print(items)

#4位验证码
import random
checkcode=''
for i in range(4):
    current = random.randrange(0,4)
    #字母
    if current == i:
        tmp = chr(random.randint(65,90))
    #数字
    else:
        tmp = random.randint(0,9)
    checkcode += str(tmp)
print(checkcode)

        c、os 模块

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.curdir  返回当前目录: ('.')
os.pardir  获取当前目录的父目录字符串名：('..')
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.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
os.name    输出字符串指示当前使用平台。win->'nt'; Linux->'posix'
os.system("bash command")  运行shell命令，直接显示
os.environ  获取系统环境变量
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存取时间
os.path.getmtime(path)  返回path所指向的文件或者目录的最后修改时间

       d、sys 模块

sys.argv           命令行参数List，第一个元素是程序本身路径
sys.exit()        退出程序，正常退出时exit(0)
sys.version        获取Python解释程序的版本信息
sys.maxint         最大的Int值
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
sys.stdout.write('please:')
val = sys.stdin.readline()[:-1]

       e、shutil 模块

#将文件内容拷贝到另一个文件中，可以部分内容
#shutil.copyfileobj(fsrc, fdst[, length])
import shutil
f1 = open("test",encoding="utf-8")
f2 = open("test1","w",encoding="utf-8")
shutil.copyfileobj(f1,f2)

#拷贝文件
#shutil.copyfile(src, dst)

#仅拷贝权限。内容、组、用户均不变
#shutil.copymode(src, dst)

#拷贝状态的信息，包括：mode bits, atime, mtime, flags
#shutil.copystat(src, dst)

#拷贝文件和权限
#shutil.copy(src, dst)

#拷贝文件和状态信息
#shutil.copy2(src, dst)

#递归的去拷贝文件
#shutil.ignore_patterns(*patterns)
#shutil.copytree(src, dst, symlinks=False, ignore=None)

#递归的去删除文件
#shutil.rmtree(path[, ignore_errors[, onerror]])

#递归的去移动文件
#shutil.move(src, dst)

'''
#创建压缩包并返回文件路径，例如：zip、tar
base_name： 压缩包的文件名，也可以是压缩包的路径。只是文件名时，则保存至当前目录，否则保存至指定路径，
如：www                        =>保存至当前路径
如：/Users/wupeiqi/www =>保存至/Users/wupeiqi/
format：	压缩包种类，“zip”, “tar”, “bztar”，“gztar”
root_dir：	要压缩的文件夹路径（默认当前目录）
owner：	用户，默认当前用户
group：	组，默认当前组
logger：	用于记录日志，通常是logging.Logger对象
'''
#shutil.make_archive(base_name, format,...)
# 将 /Users/amax/Downloads/test 下的文件打包放置当前程序目录
import shutil
ret = shutil.make_archive("wwwwwwwwww", 'gztar', root_dir='/Users/amax/Downloads/test')
# 将 /Users/amax/Downloads/test 下的文件打包放置 /Users/amax/目录
import shutil
ret = shutil.make_archive("/Users/amax/wwwwwwwwww", 'gztar', root_dir='/Users/amax/Downloads/test')

       f、json & pickle 模块

        把一个字符串(或字节)保存到磁盘是一件很容易的事情，但是在实际编程中，我们经常要保存结构化的数据，如字典、嵌套列表等等，这时候就需要想办法把结构化数据先转化为字符串，这个转化过程就叫做“序列化”，这一过程的逆操作就是“反序列化”。

       Python语言特定的序列化模块是pickle，但如果要把序列化搞得更通用、更符合Web标准，就可以使用json模块。

       Json模块提供了四个功能：dumps、dump、loads、load

       pickle模块提供了四个功能：dumps、dump、loads、load

       (见Python IO编程https://blog.csdn.net/xjtuse123/article/details/94554448)

        g、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，不过，在json还没诞生的年代，大家只能选择使用xml。

        h、hashlib模块

        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。

import hashlib
 
m = hashlib.md5()
m.update(b"Hello")
m.update(b"It's me")
print(m.digest())
m.update(b"It's been a long time since last time we ...")
 
print(m.digest()) #2进制格式hash
print(len(m.hexdigest())) #16进制格式hash
'''
def digest(self, *args, **kwargs): # real signature unknown
    """ Return the digest value as a string of binary data. """
    pass
 
def hexdigest(self, *args, **kwargs): # real signature unknown
    """ Return the digest value as a string of hexadecimal digits. """
    pass
 
'''
import hashlib
 
# ######## md5 ########
 
hash = hashlib.md5()
hash.update('admin')
print(hash.hexdigest())
 
# ######## sha1 ########
 
hash = hashlib.sha1()
hash.update('admin')
print(hash.hexdigest())
 
# ######## sha256 ########
 
hash = hashlib.sha256()
hash.update('admin')
print(hash.hexdigest())
 
# ######## sha384 ########
 
hash = hashlib.sha384()
hash.update('admin')
print(hash.hexdigest())
 
# ######## sha512 ########
 
hash = hashlib.sha512()
hash.update('admin')
print(hash.hexdigest())

#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
import hmac
h = hmac.new(b'bibibibi', '中文'.encode(encoding="utf-8"))
print (h.hexdigest())

        i、re 模块

         常用正则表达式符号

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

        最常用的匹配语法 

re.match    从头开始匹配
re.search   匹配包含
re.findall  把所有匹配到的字符放到以列表中的元素返回
re.splitall 以匹配到的字符当做列表分隔符
re.sub      匹配字符并替换

        反斜杠的困扰
        与大多数编程语言相同，正则表达式里使用"\"作为转义字符，这就可能造成反斜杠困扰。假如你需要匹配文本中的字符"\"，那么使用编程语言表示的正则表达式里将需要4个反斜杠"\\\\"：前两个和后两个分别用于在编程语言里转义成反斜杠，转换成两个反斜杠后再在正则表达式里转义成一个反斜杠。Python里的原生字符串很好地解决了这个问题，这个例子中的正则表达式可以使用r"\\"表示。同样，匹配一个数字的"\\d"可以写成r"\d"。有了原生字符串，你再也不用担心是不是漏写了反斜杠，写出来的表达式也更直观。 

       2.开源模块

        (1)下载安装

#方式一：直接安装
yum
pip
apt-get
...

#方式二：源码安装
下载源码
解压源码 
进入目录
编译源码  python xxx.py build
安装源码  python xxx.py install

        (2)导入模块

        见下3.自定义模块

       3.自定义模块

        (1)导入模块有以下几种方法：

import module
from module.xxx.xxx import xx
from module.xxx.xxx import xx as rename
from module.xxx.xxx import *

导入一个 .py 文件，解释器解释该py文件，导入一个包，解释器解释该包下的__init__.py文件

import os
import sys
'''
print(__file__)#获取当前程序路径，注意：这里打印出来的路径为相对路径
#动态获取绝对路径
print(os.path.abspath(__file__)) #这才是当前程序绝对路径
print(os.path.dirname(os.path.abspath(__file__))) #当前程序上一级目录，其中dirname返回目录名，不要文件名
print(os.path.dirname(os.path.dirname(os.path.abspath(__file__))))#当前程序上上一级目录
'''
BASE_DIR = os.path.dirname(os.path.dirname(os.path.abspath(__file__))) #当前程序上上一级目录
sys.path.append(BASE_DIR) #添加环境变量
 
import model1
import model2