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

今天咱们来讲说Python中的模块：

第三方模块

能够下载/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

报错缘由：
 要求更新模块：python36 -m pip install --upgrade pip  
 安装成功不能导入：重启pycharm、从新安装

自定义模块

　　随着程序代码越写越多，不易维护，因此咱们把函数分组，放在不一样的文件中，这样每一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），以下图：
​
执行文件main.py 和 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 经过sys模块导入

若是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 经过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：

1、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外一个地方；

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

首先咱们来讲说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模块老是生成str对象，而不是字节对象；所以，fp.write（）必须支持str输入。 4 
 5 skipkeys: 默认为False,若是skipkeysTrue,（默认值：False），则将跳过不是基本类型（str，int，float，bool，None）的dict键，不会引起TypeError。 6 
 7 ensure_ascii: 默认值为True,能将全部传入的非ASCII字符转义输出。若是ensure_ascii为False，则这些字符将按原样输出。 8 
 9 check_circular:默认值为True,若是check_circular为False，则将跳过对容器类型的循环引用检查，循环引用将致使OverflowError。 10 
11 allow_nan: 默认值为True,若是allow_nan为False，则严格遵照JSON规范,序列化超出范围的浮点值（nan，inf，-inf）会引起ValueError。 若是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。若是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；若是indent是一个字符串（例如“\t”），则该字符串用于缩进每一个级别。 14 
15 separators: 去除分隔符后面的空格，默认值为None,若是指定，则分隔符应为（item_separator，key_separator）元组。若是缩进为None，则默认为（’，’，’：’）;要得到最紧凑的JSON表示，能够指定（’，’，’:’）以消除空格。 16 
17 default: 默认值为None,若是指定，则default应该是为没法以其余方式序列化的对象调用的函数。它应返回对象的JSON可编码版本或引起TypeError。若是未指定，则引起TypeError。 18 
19 sort_keys: 默认值为False,若是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（文件操做相关）

 

 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

不只能够序列化字典，列表...能够把python中任意的数据类型序列化

1 import pickle 2 print(pickle.dumps({'1':4}))   #将对象转换成相似二进制的东西
3 print(pickle.loads(b'\x80\x03}q\x00X\x01\x00\x00\x001q\x01K\x04s.')) 4 #将一个堆相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) #建立文件 # 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)   #获取到全部的键
11
12 print(f.keys())  #keys也不行
13 
14 for i in f: 15     print(f[i])  #获取到全部的值

2、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,可是有重复

 

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)

3、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如今时间 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))

 

4、os模块：主要和当前电脑操做系统作交互

os模块与文件夹相关：

1 import os 2 os.makedirs('app/a/b/c')    # 递归建立文件 ***
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中止删除 ***
4 os.mkdir('app')   　　　　　　# 建立单个目录 ***
5 os.rmdir('app')     　　　　　# 删除单个目录,目录若是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 *****

与操做系统相关：

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 #在写程序的时候能够下发一些操做系统的指令
3 #在linux系统上至关于发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红目录和文件  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 判断是不是绝对路径 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())  # 获取工做路劲 ***
21 
22 os.chdir('D:\PyCharmProject\s20\day13')  # 路劲切换 *
23 print(os.getcwd())

5、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)   #获取当前操做系统的平台位数 # 可进行修改的
12 
13 print(sys.exit(1))

 6、hashlib

应用：①密文形式存储用户登陆密码信息；

　　　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('盐'.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而后进行加密
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())

以用户名做为加密方式：
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算法完成登陆和注册页面的需求： 

 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))

 登陆系统
 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('登录成功')

 7、re模块

8、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)

 

9、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')