Python常用模块一

一. os模块

 os.getcwd() 获取当前工作目录，即当前python脚本工作的目录路径
 os.chdir("dirname")  改变当前脚本工作目录；相当于shell下cd
 os.curdir  返回当前目录: ('.')
 os.pardir  获取当前目录的父目录字符串名：('..')
 os.makedirs('dirname1/dirname2')    可生成多层递归目录
 os.removedirs('dirname1')    若目录为空，则删除，并递归到上一级目录，如若也为空，则删除，依此类推
 os.mkdir('dirname')    生成单级目录；相当于shell中mkdir dirname
 os.rmdir('dirname')    删除单级空目录，若目录不为空则无法删除，报错；相当于shell中rmdir dirname
 os.listdir('dirname')    列出指定目录下的所有文件和子目录，包括隐藏文件，并以列表方式打印
 os.remove()  删除一个文件
 os.rename("oldname","newname")  重命名文件/目录
 os.stat('path/filename')  获取文件/目录信息
 os.sep    输出操作系统特定的路径分隔符，win下为"\\",Linux下为"/"
 os.linesep    输出当前平台使用的行终止符，win下为"\t\n",Linux下为"\n"
 os.pathsep    输出用于分割文件路径的字符串
 os.name    输出字符串指示当前使用平台。win->'nt'; Linux->'posix'
 os.system("bash command")  运行shell命令，直接显示
 os.environ  获取系统环境变量
 os.path.abspath(path)  返回path规范化的绝对路径
 os.path.split(path)  将path分割成目录和文件名二元组返回
 os.path.dirname(path)  返回path的目录。其实就是os.path.split(path)的第一个元素
 os.path.basename(path)  返回path最后的文件名。如何path以／或\结尾，那么就会返回空值。即os.path.split(path)的第二个元素
 os.path.exists(path)  如果path存在，返回True；如果path不存在，返回False
 os.path.isabs(path)  如果path是绝对路径，返回True
 os.path.isfile(path)  如果path是一个存在的文件，返回True。否则返回False
 os.path.isdir(path)  如果path是一个存在的目录，则返回True。否则返回False
 os.path.join(path1[, path2[, ...]])  将多个路径组合后返回，第一个绝对路径之前的参数将被忽略
 os.path.getatime(path)  返回path所指向的文件或者目录的最后存取时间
 os.path.getmtime(path)  返回path所指向的文件或者目录的最后修改时间

二.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
 sys.stdout.write('please:')
 val = sys.stdin.readline()[:-1]

三.hashlib模块

 import hashlib

 m = hashlib.md5()
 m.update(b"Hello")
 m.update(b"It's me")
 print(m.digest())
 m.update(b"It's been a long time since last time we ...")

 print(m.digest()) #2进制格式hash
 print(len(m.hexdigest())) #16进制格式hash
 '''
 def digest(self, *args, **kwargs): # real signature unknown
     """ Return the digest value as a string of binary data. """
     pass

 def hexdigest(self, *args, **kwargs): # real signature unknown
     """ Return the digest value as a string of hexadecimal digits. """
     pass

 '''
 import hashlib

 # ######## md5 ########

 hash = hashlib.md5()
 hash.update(b'admin')
 print(hash.hexdigest())

 # ######## sha1 ########

 hash = hashlib.sha1()
 hash.update(b'admin')
 print(hash.hexdigest())

 # ######## sha256 ########

 hash = hashlib.sha256()
 hash.update(b'admin')
 print(hash.hexdigest())

 # ######## sha384 ########

 hash = hashlib.sha384()
 hash.update(b'admin')
 print(hash.hexdigest())

 # ######## sha512 ########

 hash = hashlib.sha512()
 hash.update(b'admin')
 print(hash.hexdigest())

四.json & pickle & shelve

　1.pickle

 import pickle

 data2 = [1,2,3,4]
 det_str = pickle.dumps(data2)
 print(det_str)

 #output：  输出为二进制格式
 #b'\x80\x03]q\x00(K\x01K\x02K\x03K\x04e.'

 #将数据序列化后存储到文件中
 f = open('test.txt','wb')   #pickle只能以二进制格式存储数据到文件
 data = {'k1':'python','k2':'java'}
 f.write(pickle.dumps(data))   #dumps序列化源数据后写入文件
 f.close()

 #反序列化读取源数据
 import pickle
 f = open('test.txt','rb')
 da = pickle.loads(f.read())   #使用loads反序列化
 print(da)

dumps和dump，load和loads的区别：

dumps是将对象序列化

dump是将对象序列化并保存到文件中

loads将序列化字符串反序列化

load将序列化字符串从文件读取并反序列化

 import pickle

 data1 = [1,'a',2,'b',3,'c']
 pi = pickle.dumps(data1)  #序列化对象
 print(pi)
 print(pickle.loads(pi))    #反序列化对象

 f = open('test1.txt','wb')
 data2 = ['py','th','on',123]
 pickle.dump(data2,f)    #序列化对象到文件
 f = open('test1.txt','rb')
 red = pickle.load(f)   #从文件中反序列化对象
 print(red)

　2.json

　　JSON(JavaScript Object Notation) 是一种轻量级的数据交换格式。它基于ECMAScript的一个子集。 JSON采用完全独立于语言的文本格式，但是也使用了类似于C语言家族的习惯(包括C、C++、Java、JavaScript、Perl、Python等)。这些特性使JSON成为理想的数据交换语言。易于人阅读和编写，同时也易于机器解析和生成(一般用于提升网络传输速率)。

json.dump(obj，fp，*，skipkeys = False，ensure_ascii = True，check_circular = True，indent = None，separators = None，default = None，sort_keys = False，** kw)

将obj对象格式化并存储到文件对象中，文件必须为可写的文件句柄，json只产生str对象，不支持bytes对象，所以fp.write()必须支持str输入

skipkeys如果为True，对象的基本类型必须是str,int,float,bool,None

ensure_ascii=True，如果为true则所以传入的非ASCII字符都被转义，如果为false则字符将原样输出

check_circular=True，如果为true容器类型的循环引用检查将被跳过

indent=None，表示数组元素和对象将按指定的值缩进，可以是整数或字符串如'\t'

sort_keys=False，如果为True字典的输出将按键排序

 import json

 data=[{'k1':'v1','k2':'v2'},{'k3':'v3','k4':'k4'},{'k6':'v6','k5':'k5'}]

 with open('test.txt','w') as pf:
     json.dump(data,pf,indent=2,sort_keys=True)
     pf.close()

 #output
 [
   {
     "k1": "v1",
     "k2": "v2"
   },
   {
     "k3": "v3",
     "k4": "k4"
   },
   {
     "k5": "k5",
     "k6": "v6"
   }
 ]

json.dumps(obj，*，skipkeys = False，ensure_ascii = True，check_circular = True，indent = None，separators = None，default = None，sort_keys = False，** kw)

将obj对象格式化为str对象，参数含义和dump相同

 import json
 data=[{'k1':'v1','k2':'v2'},{'k3':'v3','k4':'k4'},{'k6':'v6','k5':'k5'}]

 pi = json.dumps(data,indent=2,sort_keys=True)
 print(type(pi))
 print(pi)
 p2=json.loads(pi)
 print(type(p2))
 print(p2)

 #
 <class 'str'>
 [
   {
     "k1": "v1",
     "k2": "v2"
   },
   {
     "k3": "v3",
     "k4": "k4"
   },
   {
     "k5": "k5",
     "k6": "v6"
   }
 ]
 <class 'list'>
 [{'k1': 'v1', 'k2': 'v2'}, {'k3': 'v3', 'k4': 'k4'}, {'k5': 'k5', 'k6': 'v6'}]

json.load(fp,*,cls=None,object_hook=None,parse_float=None,parse_int=None,parse_constant=None,object_pairs_hook=None,**kw)

将文件对象反序列化为python对象，选项参数用来指定类型解码，在python3.6中fp可以使用二进制文件

 import json

 with open('test.txt','rb') as fp:
     data1=json.load(fp)
     print(type(data1))
     print(data1)

 #
 <class 'list'>
 [{'k1': 'v1', 'k2': 'v2'}, {'k3': 'v3', 'k4': 'k4'}, {'k5': 'k5', 'k6': 'v6'}]

json.loads(s,*,encoding=None,cls=None,object_hook=None,parse_float=None,parse_int=None,parse_constant=None,object_pairs_hook=None,**kw)

将json文档的实例反序列化为python对象，参数含义同load()相同

 import json
 with open('test.txt','rb') as fp:
     data1=json.loads(fp.read())
     print(type(data1))
     print(data1)

#JSON和pickle的区别
#1、JSON只能处理基本数据类型。pickle能处理所有Python的数据类型。
#2、JSON用于各种语言之间的字符转换。pickle用于Python程序对象的持久化或者Python程序间对象网络传输，但不同版本的Python序列化可能还有差异。

3.shelve模块

shelve与pickle类似用来持久化数据的，不过shelve是以键值对的形式，将内存中的数据通过文件持久化，值支持任何pickle支持的python数据格式，它会在目录下生成三个文件

>>> import shelve
>>> s = shelve.open('test_s.db')   #创建shelve并打开
>>> s['k1']={'int':10,'float':8.8,'string':'python'}  #写入数据
>>> s.close()    #关闭文件
>>> s = shelve.open('test_s.db')   #打开文件
>>> print(s['k1'])    #访问shelve中的数据
{'float': 8.8, 'string': 'python', 'int': 10}
>>> print(s['k1']['int'])
>>> s.close()

对于存储的key,value值，只能添加key,value，可修改整个value，不能单独修改列表或字典中的元素

>>> s = shelve.open('test_s.db',flag='r')
>>> print(s['k1'])
{'float': 8.8, 'string': 'python', 'int': 10}
>>> s['k2']=[1,2,3]    #添加数据
>>> print(s['k2'])
[1, 2, 3]
>>> s['k2'][0]=99   #修改存储的value的单个值时不生效也不报错
>>> print(s['k2'])
[1, 2, 3]
>>> s.close()

>>> s = shelve.open('test_s.db',flag='c')
>>> s.keys()
KeysView(<shelve.DbfilenameShelf object at 0x7fd4770f1850>)
>>> len(s)
>>> s['k2']=(33,44)   #可以修改key的value
>>> print(s)
<shelve.DbfilenameShelf object at 0x7fd4770f1850>
>>> print(s['k2'])
(33, 44)

写回(write-back)由于shelve在默认情况下是不会记录待持久化对象的任何修改的，所以我们在shelve.open()时候需要修改默认参数，否则对象的修改不会保存。

上面这个例子中，由于一开始我们使用了缺省参数shelve.open()了，因此修改的值即使我们s.close()也不会被保存。

所以当我们试图让shelve去自动捕获对象的变化，我们应该在打开shelf的时候将writeback设置为True。当我们将writeback这个flag设置为True以后，shelf将会将所有从DB中读取的对象存放到一个内存缓存。当我们close()打开的shelf的时候，缓存中所有的对象会被重新写入DB。

>>> s = shelve.open('test_s.db',writeback=True)  #使用回写功能打开
>>> print(s['k1'])   #初始值
{'float': 8.8, 'string': 'python', 'int': 10}
>>> print(s['k2'])
(33, 44)
>>> s['k1']['float']='99.99'  #修改字典中的元素
>>> print(s['k1'])   #成功修改
{'float': '99.99', 'string': 'python', 'int': 10}

writeback方式有优点也有缺点。优点是减少了我们出错的概率，并且让对象的持久化对用户更加的透明了；但这种方式并不是所有的情况下都需要，首先，使用writeback以后，shelf在open()的时候会增加额外的内存消耗，并且当DB在close()的时候会将缓存中的每一个对象都写入到DB，这也会带来额外的等待时间。因为shelve没有办法知道缓存中哪些对象修改了，哪些对象没有修改，因此所有的对象都会被写入。

>>> print(s['k1'])
{'float': '99.99', 'string': 'python', 'int': 10}
>>> s['k1']['list']=[1,2,3]
>>> s['k1']['tuple']=(4,5,6)
>>> s['k1']['dic']={'a':123,'b':456}
>>> print(s['k1'])
{'dic': {'b': 456, 'a': 123}, 'int': 10, 'float': '99.99', 'string': 'python', 'tuple': (4, 5, 6), 'list': [1, 2, 3]}