Python标准库一览

想掌握 Python 标准库，读它的官方文档很重要。本文并不是此文档的复制版，而是对每个库（笔者经常使用的）的归纳以及它的主要函数，由此用什么库内心就会有数了。

文本处理

• re: 正则表达式支持(pattern, string)：match, search, findall, sub, split, finditer
• string: 提供了字符集：ascii_lowercase, ascii_uppercase, digits, hexdigits, punctuation

数据结构

• collections: 其余数据结构: deque, Counter, defaultdict, namedtuple
• pprint: 漂亮地输出文本: pprint
• datetime: 处理日期，建议用arrow代替
• copy: 浅拷贝和深拷贝: copy, deepcopy
• heapq: 堆排序实现: nlargest, nsmallest, merge
• enum: 枚举类的实现: Enum

数学

• math: 数学函数库
• random: 随机数: choice, randint, randrange, sample, shuffle, gauss
• fractions: 分数运算: Fraction as F
• statistics: 统计学函数: mean, median, mode, variance

函数式编程模块

• itertools: 迭代器工具: permutations, combinations, product, chain, repeat, cycle, accumulate
• functools: 函数工具: @wraps, reduce, partial, @lrucache, @singledispatch
• operator: 基本运算符

文件目录访问

• pathlib: 对路径对象进行操做: Path
• shutil: 文件操做: copy, copytree, rmtree, move, make_archive
• tempfile：用来建立临时文件，一关闭就自动删除：TemporaryFile
• linecache: 读取文件的行，缓存优化: getline, getlines

数据持久化

• pickle: 文件 pickle 序列化: dump, dumps, load, loads
• sqlite3: sqlite 数据库接口

文件格式

• csv: 处理 csv 文件: reader, writeheader, writerow
• configparser: 处理配置文件: ConfigParser, get, sections

密码学

• hashlib: 哈希加密算法: sha256, hexdigest
• secrets：密钥生成：token_bytes, token_hex, token_urlsafe

操做系统

• os: 操做系统相关
• time: 计时器: time, sleep, strftime
• io: 在内存中读写 str 和 bytes: StringIO, BytesIO, write, get_value
• argparse, getopt: 命令行处理，建议用click代替
• logging: 打日志: debug, info, warning, error, critical，建议用loguru代替
• getpass: 获取用户输入的密码: getpass
• platform: 提供跨平台支持: system

并发执行

• concurrent.futures: 异步执行模型: ThreadPoolExecutor, ProcessPoolExecutor
• threading: 多线程模型: Thread, start, join
• multiprocessing: 多进程模型: Pool, map, Process
• subprocess: 子进程管理: run
• queue: 同步队列: Queue

进程间通讯和网络

• asyncio: 异步 IO, eventloop, 协程: get_event_loop, run_until_complete, wait, run

网络数据处理

• json: 处理 json: dumps, loads
• base64: 处理 base64 编码: b64encode, b64decode

网络协议支持

• webbrowser: 打开浏览器: open
• wsgiref: 实现 WSGI 接口
• uuid: 通用惟一识别码: uuid1, uuid3, uuid4, uuid5
• ftplib, poplib, imaplib, smptlib: 实现各类网络协议

其他库用requests代替

GUI

• tkinter：可用pysimplegui代替

开发工具

• typing: 类型注解，可配合mypy对项目进行静态类型检查
• doctest: 文档测试: python -m doctest [pyfile]
• unittest: 单元测试: python -m unittest [pyfile]

DEBUG 和性能优化

• pdb: Python Debugger: python -m pdb [pyfile]
• cProfile: 分析程序性能: python -m cProfile [pyfile]
• timeit: 检测代码运行时间: python -m timeit [pyfile]

软件打包发布

• setuptools: 编写 setup.py 专用: setup, find_packages
• venv: 建立虚拟环境，建议用pipenv代替

Python 运行时服务

• builtins: 全部的内置函数和类，默认引进（还有一个boltons扩充了许多有用的函数和类）
• __main__: 顶层运行环境，使得 python 文件既能够独立运行，也能够当作模块导入到其余文件。
• sys: 系统环境交互: argv, path, exit, stderr, stdin, stdout
• inspect：用于获取对象的各类信息（自省）
• contextlib: 上下文管理器实现: @contextmanager

自定义 Python 解释器

• code: 实现自定义的 Python 解释器（好比 Scrapy 的 shell）: interact