模块—— 序列化模块、random模块、os模块 、 sys模块、hashlib模块、collections模块

不打扰是莪最后的温柔 提交于 2021-01-04 06:40:41

今天我们来说说Python中的模块:

第三方模块

可以下载/安装/使用

第一步:将pip.exe 所在的目录添加到环境变量中
第二步:输入pip
第三步:pip install 要安装的模块名称  #pip install xlrd
报错原因:
要求更新模块:python36 -m pip install --upgrade pip  
安装成功不能导入:重启pycharm、重新安装

自定义模块

  随着程序代码越写越多,不易维护,所以我们把函数分组,放在不同的文件中,这样每个文件的代码块就较少,一个.py文件就是一个自定义模块

第一种 直接import
这里有个大前提,就是你的py执行文件和模块同属于同个目录(父级目录),如下图:

执行文件main.py 模块文件pwcong模块同在python目录
pwcong模块提供的函数写在 __init__.py 里,里面只提供一个 hi 函数:
def hi():
print("hi")
执行文件main.py直接import自定义模块

import pwcong
pwcong.hi()
第二种 通过sys模块导入

如果执行文件和模块不在同一个目录下,这时用import是找不到自定义模块的

import sys
sys.path.append(r"C:\Users\Pwcong\Desktop\python")
import pwcong
pwcong.hi()
第三种 通过path文件导入自定义模块

内置模块

  python内部提供的功能。

Python中的模块有下面这些:

一、序列化模块:

序列化的目的:

①:以某种存储形式使自定义对象持久化;

②:将对象从一个地方传递到另一个地方;

③:使程序更具维护性。

json模块:

json模块提供了四个功能:dumps、dump、loads、load

首先我们来说说dumps和loads:

   dumps:将JSON格式的编码内容序列化成字符串格式的

源码:
json.dump(obj, fp, *, skipkeys=False, ensure_ascii=True, check_circular=True, allow_nan=True, cls=None, indent=None, separators=None, default=None, sort_keys=False, **kw)
1 obj: 表示是要序列化的对象。
 2 
 3 fp: 文件描述符,将序列化的str保存到文件中。json模块总是生成str对象,而不是字节对象;因此,fp.write()必须支持str输入。
 4 
 5 skipkeys: 默认为False,如果skipkeysTrue,(默认值:False),则将跳过不是基本类型(str,int,float,bool,None)的dict键,不会引发TypeError。
 6 
 7 ensure_ascii: 默认值为True,能将所有传入的非ASCII字符转义输出。如果ensure_ascii为False,则这些字符将按原样输出。
 8 
 9 check_circular:默认值为True,如果check_circular为False,则将跳过对容器类型的循环引用检查,循环引用将导致OverflowError。
10 
11 allow_nan: 默认值为True,如果allow_nan为False,则严格遵守JSON规范,序列化超出范围的浮点值(nan,inf,-inf)会引发ValueError。 如果allow_nan为True,则将使用它们的JavaScript等效项(NaN,Infinity,-Infinity)。
12 
13 indent: 设置缩进格式,默认值为None,选择的是最紧凑的表示。如果indent是非负整数或字符串,那么JSON数组元素和对象成员将使用该缩进级别进行输入;indent为0,负数或“”仅插入换行符;indent使用正整数缩进多个空格;如果indent是一个字符串(例如“\t”),则该字符串用于缩进每个级别。
14 
15 separators: 去除分隔符后面的空格,默认值为None,如果指定,则分隔符应为(item_separator,key_separator)元组。如果缩进为None,则默认为(’,’,’:’);要获得最紧凑的JSON表示,可以指定(’,’,’:’)以消除空格。
16 
17 default: 默认值为None,如果指定,则default应该是为无法以其他方式序列化的对象调用的函数。它应返回对象的JSON可编码版本或引发TypeError。如果未指定,则引发TypeError。
18 
19 sort_keys: 默认值为False,如果sort_keys为True,则字典的输出将按键值排序。

例子:

1 import  json
2 dic = {"name":"tom","age":23}
3 str_dic = json.dumps(dic)    序列化 将一个字典转换成一个字符串
4 print(type(str_dic),str_dic)

json转换完的字符串类型的字典中的字符串是由""表示的

   

1 import json
2 # 序列化,将python的值转换为json格式的字符串。
3 v = [12,3,4,{'k1':'v1'},True,'asdf']
4 print(v,type(v))
5 v1 = json.dumps(v)
6 print(v1,type(v1))  #[12, 3, 4, {"k1": "v1"}, true, "asdf"]

  loads:  将json格式的字符串转换成python的数据类型

1 dic2 = json.loads(str_dic)  #反序列化:将一个字符串格式的字典转换成一个字典
2  
3 print(type(dic2),dic2)  #<class 'dict'> 
4 
5 #注意,要用json的loads功能处理的字符串类型的字典中的字符串必须由""表示

 

1 v2 = '["alex",123]'
2 print(type(v2))       #列表类型的字符串结构
3 v3 = json.loads(v2)
4 print(v3,type(v3))  #将JSON类型的编码内容反序列化成为Python的内容
5 >>> ['alex', 123] <class 'list'>
6 
7 v4 = [{1,2,3},True]   #不能是元组类型,只能是集合、列表、字典类型
8 ret = json.dumps(v4)
9 print(ret)

dump 和 load(文件操作相关)

 

 1 import json
 2 f = open('json_file','w')
 3 dic = {'k1':'v1','k2':'v2','k3':'v3'}
 4 json.dump(dic,f)
 5 f.close()
 6 接收一个文件句柄,直接将字典转换成json字符串写入
 7 
 8 import json
 9 f = open('json_file','r')
10 dic2 = json.load(f)
11 f.close()
12 print(dic2,type(dic2))
13 接收一个文件句柄,直接将文件中的json字符串转换成字典的数据结构返回

 

总结:
# json.load() #参数文件句柄(r), 将文件中字符串转换成字典
# json.dump() #对象(字典),文件句柄(w) 将字典转换字符串写入到文件中
# json.dumps() #对象(字典) 将字典转换成字符串
# json.loads() #字符串(字典) 将字符串转换成字典

json的格式化输出
1 import json
2 data = {'username':['李华','二愣子'],'sex':'male','age':16}
3 json_dic2 = json.dumps(data,sort_keys=True,indent=2,separators=(',',':'),ensure_ascii=False)
4 print(json_dic2)

结果:

1 {
2   "age":16,
3   "sex":"male",
4   "username":[
5     "李华",
6     "二愣子"
7   ]
8 }

pickle模块只用于Python编译器

不仅可以序列化字典,列表...可以把python中任意的数据类型序列化

1 import pickle
2 print(pickle.dumps({'1':4}))   #将对象转换成类似二进制的东西
3 print(pickle.loads(b'\x80\x03}q\x00X\x01\x00\x00\x001q\x01K\x04s.'))
4 #将一个堆类似于二进制的东西转换成字典
5 
6 pickle.dump({'2':4},open('b','wb'))
7 d = pickle.load(open('b','rb'))
8 print(d)
总结:
josn,pickle 对比:

loads json里的将字符串转换成字典 pickle 将字节转换成字典
dumps json里的将字典转换成字符串 pickle 将字典转换成字节
load json里的将文件中的字符串转换成字典 pickle 将文件中的字节转换成字典
dump json里的将字典转换字符串写入到文件中,pickle 将字典转换成字节写入到文件中

shelve模块

1 import shelve
2 f = shelve.open('c',writeback=True) #创建文件  # writeback = True 回写
3 f['name'] = 'alex'
4 f['age'] = 18
5 print(f['name'],f['age'])
7 print(f)  # 这样是查看不了字典
8 
9 for i in f:
10     print(i)   #获取到所有的键
11
12 print(f.keys())  #keys也不行
13 
14 for i in f:
15     print(f[i])  #获取到所有的值

二、random 模块:  随机数模块

1 获取0-1之间的随机小数
2 import random
3 print(random.random())

 

1 获取指定范围的随机小数
2 import random
3 print(random.uniform(1,5))

 

1 获取范围内的随机整数
2 import random
3 print(random.randint(1,5))
4 # 起始位置,终止位置 两头都包含

 

1 获取范围内的随机奇数和偶数:
2 import random
3 print(random.randrange(1,5,2))   #随机生成1-5的奇数
4 print(random.randrange(0,5,2))   #随机生成0-5的偶数
5 #起始位置,终止位置(不包含),步长

 

1 print(random.choice(['alex','wusir','eva_j']))
2 从有序数据结构中随机选择一个

 

1 print(random.choices(['wusir','tialaing','taihei','ritian'],k=2))
2 随机选择两个,但是有重复

 

1 print(random.sample(['wusir','tialaing','taihei','ritian'],k=2))
2 随机选择两个,没有重复

 主要应用场景:微信随机红包、验证码、随机数:

 1 li = [1,2,3,4,6]
 2 random.shuffle(li)  # 洗牌 打乱顺序
 3 print(li)
 4 
 5 print(chr(65),chr(90),chr(97),chr(122))
 6 
 7 U = chr(random.randrange(65,91))
 8 L = chr(random.randrange(97,123))
 9 n1 = random.randrange(0,10)
10 n2 = random.randrange(0,10)
11 print(U, L,n1,n2)

微信抢红包程序:

 1 import random
 2 def red_pac(money,num):
 3     ret = random.sample(range(1,money*100),num-1)
 4     ret.sort()
 5     ret.insert(0,0)
 6     ret.append(money*100)
 7     for i in range(len(ret)-1):
 8         value = ret[i+1] - ret[i]
 9         yield value/100
10 
11 g = red_pac(200,10)
12 for i in g:
13     print(i)

三、time模块

 

①时间戳time.time()

 

②结构化时间time.localtime()

 

③字符串时间time.strftime()

1 时间戳 -- 结构化时间        #time.localtime()
2 结构化时间 -- 字符串时间    #time.strftime()
3 
4 字符串时间 -- 结构化时间    #time.strptime
5 结构化时间 -- 时间戳       #time.mktime()

例题:

1 t = '2019-03-20 10:40:00'
 2 把这个时间向后退一个月
 3 # 1.转成结构化
 4 f = time.strptime(t,'%Y-%m-%d %X')
 5 # 2.结构化时间转成时间戳
 6 ts = time.mktime(f)
 7 # 3.将时间戳向大变
 8 new_ts = ts + 86400 * 30
 9 # 4.将最新的时间戳转成结构化时间
10 new_f = time.localtime(new_ts)
11 # 5.将结构化时间转成字符串时间
12 print(time.strftime('%Y-%m-%d %X',new_f))
13 
14 获取当前时间求前一月的现在时间
15 1.获取时间戳进行减法计算
16 new_ts = time.time() - 30*86400
17 # 2.最新的时间戳转成结构化时间
18 new_f = time.localtime(new_ts)
19 # 3.将结构化时间转成字符串时间
20 print(time.strftime('%Y-%m-%d %X',new_f))

 

四、os模块:主要和当前电脑操作系统做交互

os模块与文件夹相关:
1 import os
2 os.makedirs('app/a/b/c')    # 递归创建文件       ***
3 os.removedirs('app/a/b/c')  # 递归删除文件, 当这个要删除的目录有文件就停止删除  ***
4 os.mkdir('app')         # 创建单个目录                ***
5 os.rmdir('app')          # 删除单个目录,目录如果有东西就报错不进行删除    ***
6 print(os.listdir('D:\PyCharmProject\s20\day14'))    
#查看某个目录下的内容****

os模块和文件相关:

1 os.remove()   #删除这个文件,删除了就不能恢复了    *****
2 os.rename()   #修改文件的名字                  *****

与操作系统相关:

1 print(repr(os.sep))  #\\
2 C:\Users\lucky\Documents\Tencent Files\932023756\FileRecv
3 路径符号
1 print(os.popen('dir').read())               ***
2 #在写程序的时候可以下发一些操作系统的指令
3 #在linux系统上相当于发shell命令
4 os.environ  获取系统环境变量

与path执行路径相关

 1 print(os.path.abspath('b'))      ****
 2 获取当前文件的绝对路径
 3 print(os.path.split(r'D:\PyCharmProject\s20\day14\b'))
 4 将这个文件的绝对路径分成目录和文件
 5 print(os.path.basename(r'D:\PyCharmProject\s20\day14\b'))  **
 6 获取的是这个文件的名字
 7 print(os.path.dirname(r'D:\PyCharmProject\s20\day14\b'))   ***
 8 获取的是这个文件的目录路径
 9 print(os.path.exists(r'D:\PyCharmProject\s20\day10\07 今日总结.py')) **
10 判断这个文件是否存在
11 print(os.path.isabs(r'D:\PyCharmProject\s20\day14\b'))
12 判断是否是绝对路径
13 
14 print(os.path.join('C:\\','app','a','b'))                 *****
15 #路径拼接的  软件开发规范 框架
16 
17 os.stat()
18 
19 print(os.stat('b').st_size)   #获取文件大小 ,坑目录        ***
20 print(os.getcwd())  # 获取工作路劲                         ***
21 
22 os.chdir('D:\PyCharmProject\s20\day13')  # 路劲切换        *
23 print(os.getcwd())

五、sys模块:Python交互解释器交互的

import sys

 1 print(sys.argv[-1])       ***
 2 接受cmd方式调用 后边的参数会传递进来
 3 linux系统上  -- 后端开发 -- 数据库(文件) ip + 端口
 4 
 5 print(sys.path)   # 添加自定义模块路径的                 # ******
 6 
 7 print(sys.version)  # 版本  获取解释的版本号
 8 
 9 sys.platform = 'win1988'
10 
11 print(sys.platform)   #获取当前操作系统的平台位数      # 可进行修改的
12 
13 print(sys.exit(1))

 六、hashlib

应用:①密文形式存储用户登录密码信息;

   ②利用其不可逆不可改的特性验证数据是否被篡改。

1 import hashlib
2 md5 = hashlib.md5(''.encode('utf-8'))  # 选择加密方式  加盐
3 md5.update('alex3714'.encode('utf-8')) # 将输入的明文转成字节然后进行加密
4 print(md5.hexdigest())    # 打印生成的密文
1 user,pwd = input('user|pwd:').strip().split('|')
2 import hashlib
3 
4 md5 = hashlib.md5(str(user).encode('utf-8'))
5 md5.update(pwd.encode('utf-8'))
6 print(md5.hexdigest())
以用户名作为加密方式:
1
user,pwd = input('user|pwd:').strip().split('|') 2 import hashlib 3 4 md5 = hashlib.md5(str(user).encode('utf-8')) 5 md5.update(pwd.encode('utf-8')) 6 print(md5.hexdigest())

加密方式除了md5还有sha1,sha256,sha512,其md5以及被破解,但sha系列的hash算法还很安全。

利用hashlib算法完成登录和注册页面的需求: 

 1 hashlib 注册系统
 2 import hashlib
 3 def md5(username,password):
 4     md5 = hashlib.md5(username[::-1].encode('utf-8'))
 5     md5.update(password.encode('utf-8'))
 6     return md5.hexdigest()
 7 
 8 def get_line():
 9     with open('userinfo', encoding='utf-8') as f:
10         for line in f:
11             user, pwd = line.strip().split(',')
12             yield user,pwd
13 
14 def register():
15     flag = True
16     while flag:
17         username = input('user :')
18         password = input('passwd :')
19         for user,pwd in get_line():
20             if user == username:
21                 print('您输入的用户名已经存在')
22                 break
23         else:
24             flag = False
25     password = md5(username,password)
26     with open('userinfo',encoding='utf-8',mode='a') as f:
27         f.write('%s,%s\n'%(username,password))

 登录系统
1
def login(): 2 username = input('user :') 3 password = input('passwd :') 4 for user,pwd in get_line(): 5 if username == user and pwd == md5(username,password): 6 return True 7 8 ret = login() 9 if ret: 10 print('登陆成功')

 七、re模块

八、shutil模块  :删除文件夹(包括文件夹内的文件,)

1 import shutil
2 
3 shutil.rmtree(path)

 

 1 #!/usr/bin/env python
 2 # -*- coding:utf-8 -*-
 3 """
 4 让用户执行脚本传入要删除的文件路径,在内部帮助用将目录删除。
 5 C:\Python36\python36.exe D:/code/s21day14/7.模块传参.py D:/test
 6 C:\Python36\python36.exe D:/code/s21day14/7.模块传参.py
 7 """
 8 import sys
 9 
10 # 获取用户执行脚本时,传入的参数。
11 # C:\Python36\python36.exe D:/code/s21day14/7.模块传参.py D:/test
12 sys.argv = ["D:/code/s21day14/7.模块传参.py", "D:/test"]
13 path = sys.argv[1]
14 
15 # 删除目录
16 import shutil
17 
18 shutil.rmtree(path)

 

九、getpass模块(密码不显示,在终端运行)

1 import getpass
2 
3 pwd = getpass.getpass('请输入密码:')
4 if pwd == '123':
5     print('输入正确')

 

 

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