一文理解 Python 编程语言中的 os.makedirs() 方法
CSDN 叶庭云：https://yetingyun.blog.csdn.net/
本博客将为您详细介绍 Python 中的 os.makedirs(folder_name, exist_ok=True) 方法的基本使用和进阶使用方式，力求解释得既详尽又易于理解。
一、os.makedirs() 方法概述
1. os 模块简介
在 Python 中，os 模块提供了一系列与操作系统交互的功能，例如文件和目录的操作。要使用这些功能，首先需要导入 os 模块：
import os
2. os.makedirs() 方法的作用
os.makedirs() 方法用于递归地创建目录，即能一次性创建多级目录，无需逐级创建。
二、基本使用方式
1. 语法
os.makedirs(name, mode=0o777, exist_ok=False)
name：必要参数，要创建的目标目录路径，字符串类型，可以是相对路径或绝对路径。mode：可选参数，设置目录权限，默认是0o777（八进制表示）。exist_ok：可选参数，布尔值。若为False，当目标目录已存在时会抛出异常；若为True，则不会抛出异常。
注意：
- 请注意，mkdir 命令只能创建一个目录，无法递归创建目录。例如，在尝试创建 ./two/three 目录时，必须确保 ./two 目录已存在，否则会出现错误。另外，如果目标目录已经存在，mkdir 命令也会创建失败。
- makedirs 可以递归的创建目录，例如目录 ./two/three，即使没有 ./two 目录，也可以创建成功。如果希望目录存在的时候也不报错，设置参数
exist_ok=True
2. 示例
示例 1：创建单级目录
import os
os.makedirs('my_folder')
这将在当前工作目录下创建一个名为 my_folder 的文件夹。
示例 2：创建多级目录
import os
os.makedirs('parent_folder/child_folder/grandchild_folder')
这将递归地创建三个目录：parent_folder、child_folder 以及 grandchild_folder。
示例 3：使用 exist_ok=True
import os
os.makedirs('my_folder', exist_ok=True)
如果 my_folder 已经存在，程序将会继续执行而不会抛出异常。然而，如果不设置 exist_ok=True，则会触发 FileExistsError 异常。
三、参数详解
1. exist_ok 参数
- 默认值：
False - 作用：控制在目标目录已存在时的行为。
False：目录已存在时抛出FileExistsError异常。True：目录已存在时不抛出异常，程序继续执行。
示例
import os
# 目录已存在，抛出异常。
os.makedirs('existing_folder') # FileExistsError
# 目录已存在，不抛出异常。
os.makedirs('existing_folder', exist_ok=True) # 正常执行
2. mode 参数
- 默认值：
0o777 - 作用：设置新创建目录的权限。
- 注意：在某些操作系统（如 Windows）上，
mode参数可能会被忽略。
在 Linux 系统中，文件和目录的权限通过数字表示。这一数字系统基于三种基本权限：读（4）、写（2）和执行（1）。这些权限分配给三种用户类别：拥有者、群组和其他人。表示文件或目录权限时，我们使用三个数字，每个数字代表一种用户类别的权限。第一个数字代表拥有者的权限，第二个代表群组的权限，第三个代表其他人的权限。
每个数字通过将对应权限值相加得到。例如，若文件的拥有者可以读和写但不能执行，则权限数字为 4+2=6。若群组成员只能读，则权限数字为 4。若其他人无任何权限，则权限数字为 0。若文件权限设置为 “764”，意味着拥有者有读、写和执行权限（共 7），群组成员有读和写权限（共 6），其他人只有读权限（4）。默认情况下，新创建的文件或目录通常被赋予 “777” 权限，即所有人都可以读、写和执行。但出于安全考虑，通常会根据需要调整权限，限制对文件和目录的访问。
示例
import os
# 创建一个目录并将其权限设置为 764
os.makedirs('my_secure_folder', mode=0o764)
四、进阶使用方式
1. 创建目录前检查是否存在
虽然可以使用 exist_ok=True，但有时候，我们仍需要明确检查某个目录是否存在。
import os
if not os.path.exists('my_folder'):
os.makedirs('my_folder')
2. 捕获异常处理错误
在创建目录的过程中，您可能会遇到诸如权限不足或指定路径错误等问题。建议使用 try...except 来捕获异常。
import os
try:
os.makedirs('my_folder')
except FileExistsError:
print('目录已存在')
except PermissionError:
print('权限不足，无法创建目录')
except Exception as e:
print(f'发生未知错误：{e}')
3. 与 os.path 配合使用
使用 os.path.join() 方法可以确保文件路径在不同的操作系统下都能正确解析，从而提高代码的可移植性和兼容性。
import os
folder_path = os.path.join('parent_folder', 'child_folder')
os.makedirs(folder_path, exist_ok=True)
4. 递归创建目录并设置不同权限
若需为每个创建的目录设定不同的权限，可采取分步骤的方式逐一进行设置。这样能够确保每个目录根据其具体需求获得恰当的安全配置。
import os
parent_folder = 'parent_folder'
child_folder = os.path.join(parent_folder, 'child_folder')
os.makedirs(parent_folder, mode=0o755, exist_ok=True)
os.makedirs(child_folder, mode=0o700, exist_ok=True)
5. 创建临时目录
使用 tempfile 模块可以创建临时目录，适用于需要临时存储文件的场景。
import tempfile
with tempfile.TemporaryDirectory() as temp_dir:
print(f'临时目录路径：{temp_dir}')
# 在这里进行操作
# 离开 `with` 块后，临时目录将被自动删除。
五、常见问题解答
1. os.makedirs() 与 os.mkdir() 的区别
os.mkdir()：只能创建单级目录，如果其父目录不存在，则会引发异常。os.makedirs()：可以递归创建多级目录，父目录不存在也不会出错。
2. 如何处理权限不足的问题
当您没有足够的权限在指定位置创建目录时，系统会抛出 PermissionError 异常。为了解决这一问题，您可以采取以下措施：
- 验证当前用户账户是否拥有在目标路径创建文件夹的权限。
- 调整程序的执行权限，或选择一个当前用户有足够权限的其他目录来执行创建操作。
3. 在多线程或多进程环境下的注意事项
同时多个线程或进程创建同一目录可能会导致竞态条件。使用 exist_ok=True 可以减少异常的发生。
六、实战练习
练习 1：创建一个多级目录，并在其中创建一个文件
import os
# 定义目录和文件路径：
folder_path = os.path.join('data', 'images', '2023')
file_path = os.path.join(folder_path, 'picture.jpg')
# 创建多级目录：
os.makedirs(folder_path, exist_ok=True)
# 创建一个空文件：
with open(file_path, 'w') as f:
f.write('这是一个示例文件')
练习 2：安全地创建目录，避免异常中断程序
import os
def safe_mkdir(path):
try:
os.makedirs(path, exist_ok=True)
print(f'成功创建目录：{path}')
except Exception as e:
print(f'创建目录失败：{e}')
safe_mkdir('logs/2023/11')
七、总结
os.makedirs()方法是创建多级目录的强大工具。- 使用
exist_ok=True参数，可以防止因目录已存在而引发的异常。 - 结合
os.path模块，可以编写出更加健壮且跨平台的代码。 - 处理潜在的异常情况，能够提升程序的稳定性。
希望通过以上详尽的解释和示例，您能深入理解并熟练运用 os.makedirs() 方法！
️ 相关链接：
-
Python 官方文档 - os.makedirs(name, mode=0o777, exist_ok=False)
-
Python3 os.makedirs() 和 os.mkdir() 用法