Python基础（12）_python模块之sys模块、logging模块、序列化json模块、pickle模块、shelve模块

5、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(n)        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

　5.1　使用sys.argv进行登录判断，跳过 i/o阻塞

#使用sys.argv进行登录判断，跳过 i/o阻塞
import sys
ret=sys.argv
name=ret[ret.index('-u')+1]
passwd=ret[ret.index('-p')+1]
if name=='egon' and passwd=='666':
    print('login successful')

>>：
D:\Pycharm Workspace\Day13>python 课上练习1.py -p 666 -u egon
login successful

5.2　sys.path 介绍与使用

基本概念：

sys.path指定用于模块搜索路径的字符串列表。默认情况下python导入文件或者模块的话，他会先在sys.path里找模块的路径。如果没有的话，程序就会报错。

它根据环境变量PYTHONPATH进行初始化，再加上安装时的默认值。

>>> import sys
>>> sys.path
['', 'D:\\Develop\\python\\Python36\\python36.zip', 'D:\\Develop\\python\\Python36\\DLLs', 'D:\\Develop\\python\\Python36\\lib', 'D:\\Develop\\python\\Python36', 'D:\\Develop\\python\\Python36\\lib\\site-packages']

1、此列表的第一项path[0]，在程序启动时初始化，是包含调用Python解释器的脚本的目录，后面为python环境所在目录

2、ath[0]是空字符串，表示Python首先搜索当前目录中的模块，即优先寻找脚本同一级目录下模块。若同一级目录下有同名的第三方模块空模块，则在调用模块是会出错。

3、自己写程序的话。最好把自己的模块路径给加到当前模块扫描的路径里,eg: sys.path.append('你的模块的名称'),或者sys.path.insert(0,'模块的名称')，这样程序就不会因为找不到模块而报错，此添加但在退出python环境后自己添加的路径就会自动消失！　　

永久添加路径到sys.path中，方式有三，如下：

1）将写好的py文件放到 /usr/lib/python3.6/site-packages 目录下

2) 在 /usr/lib/python3.6/site-packages 下面新建一个.pth 文件(以pth作为后缀名)

将模块的路径写进去，一行一个路径，如： vim pythonmodule.pth

/home/liu/shell/config

/home/liu/shell/base

3) 使用PYTHONPATH环境变量

export PYTHONPATH=$PYTHONPATH:/home/liu/shell/config

查找模块的优先级：

　　1、内置模块（python解释器）====》2、第三方模块和自定义模块（sys.path）

6、logging模块

6.1 函数式简单配置

logging.debug('debug message')
logging.info('info message')
logging.warning('warning message')
logging.error('error message')
logging.critical('critical message')

　　默认情况下Python的logging模块将日志打印到了标准输出中，且只显示了大于等于WARNING级别的日志，这说明默认的日志级别设置为WARNING（日志级别等级CRITICAL > ERROR > WARNING > INFO > DEBUG），默认的日志格式为日志级别：Logger名称：用户输出消息。

灵活配置日志级别，日志格式，输出位置:

import logging
'''
一:如果不指定filename,则默认打印到终端
二:指定日志级别:
    指定方式:
        1:level=10
        2:level=logging.ERROR

    日志级别种类:
        CRITICAL = 50
        FATAL = CRITICAL
        ERROR = 40
        WARNING = 30
        WARN = WARNING
        INFO = 20
        DEBUG = 10
        NOTSET = 0

三:指定日志级别为ERROR,则只有ERROR及其以上级别的日志会被打印
'''

logging.basicConfig(filename='access.log',
                    format='%(asctime)s - %(name)s - %(levelname)s -%(module)s:  %(message)s',
                    datefmt='%Y-%m-%d %H:%M:%S %p',
                    level=10)

logging.debug('debug')
logging.info('info')
logging.warning('warning')
logging.error('error')
logging.critical('critical')
logging.log(10,'log') #如果level=40,则只有logging.critical和loggin.error的日志会被打印

配置参数：

logging.basicConfig()函数中可通过具体参数来更改logging模块默认行为，可用参数有：

filename：用指定的文件名创建FiledHandler，这样日志会被存储在指定的文件中。
filemode：文件打开方式，在指定了filename时使用这个参数，默认值为“a”还可指定为“w”。
format：指定handler使用的日志显示格式。
datefmt：指定日期时间格式。
level：设置rootlogger（后边会讲解具体概念）的日志级别
stream：用指定的stream创建StreamHandler。可以指定输出到sys.stderr,sys.stdout或者文件(f=open(‘test.log’,’w’))，默认为sys.stderr。若同时列出了filename和stream两个参数，则stream参数会被忽略。

format参数中可能用到的格式化串：
%(name)s Logger的名字
%(levelno)s 数字形式的日志级别
%(levelname)s 文本形式的日志级别
%(pathname)s 调用日志输出函数的模块的完整路径名，可能没有
%(filename)s 调用日志输出函数的模块的文件名
%(module)s 调用日志输出函数的模块名
%(funcName)s 调用日志输出函数的函数名
%(lineno)d 调用日志输出函数的语句所在的代码行
%(created)f 当前时间，用UNIX标准的表示时间的浮 点数表示
%(relativeCreated)d 输出日志信息时的，自Logger创建以 来的毫秒数
%(asctime)s 字符串形式的当前时间。默认格式是 “2003-07-08 16:49:45,896”。逗号后面的是毫秒
%(thread)d 线程ID。可能没有
%(threadName)s 线程名。可能没有
%(process)d 进程ID。可能没有
%(message)s用户输出的消息

6.2 logger对象配置

import logging

logger = logging.getLogger()
# 创建一个handler，用于写入日志文件
fh = logging.FileHandler('test.log')

# 再创建一个handler，用于输出到控制台
ch = logging.StreamHandler()

formatter = logging.Formatter('%(asctime)s - %(name)s - %(levelname)s - %(message)s')

fh.setFormatter(formatter)
ch.setFormatter(formatter)

logger.addHandler(fh) #logger对象可以添加多个fh和ch对象
logger.addHandler(ch)

logger.debug('logger debug message')
logger.info('logger info message')
logger.warning('logger warning message')
logger.error('logger error message')
logger.critical('logger critical message')

　　logging库提供了多个组件：Logger、Handler、Filter、Formatter。Logger对象提供应用程序可直接使用的接口，Handler发送日志到适当的目的地，Filter提供了过滤日志信息的方法，Formatter指定日志显示格式。另外，可以通过：logger.setLevel(logging.Debug)设置级别。

7、序列化模块

什么是序列化

　　把对象(变量)从内存中变成可存储或传输的过程称之为序列化，在Python中叫pickling，在其他语言中也被称之为serialization，marshalling，flattening等等，都是一个意思。序列化之后，就可以把序列化后的内容写入磁盘，或者通过网络传输到别的机器上。反过来，把变量内容从序列化的对象重新读到内存里称之为反序列化，即unpickling。

为什么要序列化：

1：持久保存状态

　　内存是无法永久保存数据的，当程序运行了一段时间，我们断电或者重启程序，内存中关于这个程序的之前一段时间的数据（有结构）都被清空了。在断电或重启程序之前将程序当前内存中所有的数据都保存下来（保存到文件中），以便于下次程序执行能够从文件中载入之前的数据，然后继续执行，这就是序列化。具体的来说，你玩使命召唤闯到了第13关，你保存游戏状态，关机走人，下次再玩，还能从上次的位置开始继续闯关。或如，虚拟机状态的挂起等。

2：跨平台数据交互

　　序列化之后，不仅可以把序列化后的内容写入磁盘，还可以通过网络传输到别的机器上，如果收发的双方约定好实用一种序列化的格式，那么便打破了平台/语言差异化带来的限制，实现了跨平台数据交互。

7.1 json模块

JSON(JavaScript Object Notation) 是一种轻量级的数据交换格式，易于人阅读和编写。

要在不同的编程语言之间传递对象，就必须把对象序列化为标准格式，比如XML，但更好的方法是序列化为JSON，因为JSON表示出来就是一个字符串，可以被所有语言读取，也可以方便地存储到磁盘或者通过网络传输。JSON不仅是标准格式，并且比XML更快，而且可以直接在Web页面中读取，非常方便。

JSON表示的对象就是标准的JavaScript语言的对象一个子集，JSON和Python内置的数据类型对应如下：

python在文本中的使用：

#----------------------------序列化
import json

#dumps序列化
dic={'name':'alvin','age':23,'sex':'male'}
f=open('序列化对象','w')
data=json.dumps(dic)
f.write(data)
f.close()

#dump序列化
li='1,2,3,4,5'
# f=open('json.txt','a')
# json.dump(li,f)

#-----------------------------反序列化<br>
import json
f=open('序列化对象')
new_data=json.loads(f.read())
print(new_data)

f=open('json.txt',encoding='utf-8')
date=json.load(f)
print(date)

json模块主要要点：json只认“”双引号

import json
#dct="{'1':111}"#json 不认单引号
#dct=str({"1":111})#报错,因为生成的数据还是单引号:{'one': 1}

dct='{"1":"111"}'
print(json.loads(dct))

#conclusion:
#        无论数据是怎样创建的，只要满足json格式，就可以json.loads出来,不一定非要dumps的数据才能loads

注：只要文本内容符合json标准，即使没有进行json序列化操作也能进行反序列化

7.2 pickle模块

Pickle的问题和所有其他编程语言特有的序列化问题一样，就是它只能用于Python，并且可能不同版本的Python彼此都不兼容，因此，只能用Pickle保存那些不重要的数据，不能成功地反序列化也没关系。

import pickle

dic={'name':'alvin','age':23,'sex':'male'}
print(type(dic))#<class 'dict'>

j=pickle.dumps(dic)
print(type(j))#<class 'bytes'>

f=open('序列化对象_pickle','wb')#注意是w是写入str,wb是写入bytes,j是'bytes'
f.write(j)  #-------------------等价于pickle.dump(dic,f)

f.close()
#-------------------------反序列化
import pickle
f=open('序列化对象_pickle','rb')

data=pickle.loads(f.read())#  等价于data=pickle.load(f)

print(data['age'])

7.3 shelve模块

shelve模块与pickle模块一样，只适用于python，但比pickle模块简单，只有一个open函数，返回类似字典的对象，可读可写;key必须为字符串，而值可以是python所支持的数据类型

import shelve

f=shelve.open(r'sheve.txt')
# f['stu1_info']={'name':'egon','age':18,'hobby':['piao','smoking','drinking']}
# f['stu2_info']={'name':'gangdan','age':53}
# f['school_info']={'website':'http://www.pypy.org','city':'beijing'}

print(f['stu1_info']['hobby'])
f.close()