python模块---常用模块

3. ## 今日内容

自定义模块 
random 
time 
datetime
os
sys 
json,pickle 
hashlib 
collections

# 自定义模块：

什么是模块：本质就是.py文件，封装语句的最小单位。

自定义模块：实际上就是定义.py,其中可以包含：变量定义，可执行语句，for循环，函数定义等等，他们统称模块的成员。



# 模块的运行方式：

- 脚本方式：直接用解释器执行。或者PyCharm中右键运行。
- 模块方式：被其他的模块导入。为导入它的模块提供资源（变量，函数定义，类定义等）。



# `__name__`属性的使用：

在脚本方式运行时，`__name__`是固定的字符串：`__main__`

在以模块方式被导入时，`__name__`就是本模块的名字。

在自定义模块中对`__name__`进行判断，决定是否执行可执行语句：开发阶段，就执行，使用阶段就不执行。



# 系统导入模块的路径

- 内存中：如果之前成功导入过某个模块，直接使用已经存在的模块
- 内置路径中：安装路径下：Lib
- PYTHONPATH:import时寻找模块的路径。
- sys.path：是一个路径的列表。

如果上面都找不到，就报错。

通过动态修改sys.path的方式将自定义模块添加到sys.path中。

os.path.dirname():获取某个路径的父路径。通常用于获取当前模块的相对路径

```python
import sys
import os
sys.path.append(os.path.dirname(__file__) + ‘/aa‘)
```



# 导入模块的多种方式：

- import xxx:导入一个模块的所有成员
- import aaa,bbb:一次性导入多个模块的成员。不推荐这种写法，分开写。
- from xxx import a:从某个模块中导入指定的成员。
- from xxx import a,b,c:从某个模块中导入多个成员。
- from xxx import *:从模块中导入所有成员。



# import xxx 和 from xxx import * 的区别

第一种方式在使用其中成员时，必须使用模块名作为前缀。不容易产生命名冲突。

第二种方式在使用其中成员时，不用使用模块名作为前缀，直接使用成员名即可。但是容易产生命名冲突。在后定义的成员生效（把前面的覆盖了。）



# 怎么解决名称冲突的问题

- 改用import xxx这种方式导入。
- 自己避免使用同名
- 使用别名解决冲突



# 使用别名：alias

给成员起别名，避免名称冲突。

from my_module import age as a

给模块起别名，目的简化书写。

import my_module as m





# from xxx import * 控制成员被导入

默认情况下，所有的成员都会被导入。

`__all__`是一个列表，用于表示本模块可以被外界使用的成员。元素是成员名的字符串。

注意：

`__all__`只是对from xxx import *这种导入方式生效。其余的方式都不生效。



# 相对导入

针对某个项目中的不同模块之间进行导入，称为相对导入。

只有一种格式：

from 相对路径 import xxx

相对路径：包含了点号的一个相对路径。

. 表示的是当前的路径。

..表示的是父路径。

...表示的是父路径的父路径。



```python
# 相对导入同项目下的模块
# from ..z import zz            # 容易向外界暴露zz模块
from ..z.zz import *
```



```python
# 不使用相对导入的方式，导入本项目中的模块
# 通过当前文件的路径找到z的路径
import os
import sys
sys.path.append(os.path.dirname(os.path.dirname(__file__)) + ‘/z‘)
from zz import *
```







# 常用模块：random

此模块提供了和随机数获取相关的方法：

- random.random():获取[0.0,1.0)范围内的浮点数
- random.randint(a,b):获取[a,b]范围内的一个整数
- random.uniform(a,b):获取[a,b)范围内的浮点数
- random.shuffle(x):把参数指定的数据中的元素打乱。参数必须是一个可变的数据类型。
- random.sample(x,k):从x中随机抽取k个数据，组成一个列表返回。

回顾
 
自定义模块
模块的两种执行方式

__name__  __file__ ,__all__ 

模块导入的多种方式
相对导入
random:
random.random():
random.uniform(a,b):
random.randint(a,b):
random.shuffle(x):
random.sample(x,k):
 
 
今日内容
 
常用模块的介绍：
time
，
datetime
os
，
sys
hashlib
，
json
，
pickle
，
collections
 
 
time
：和时间相关
 
封装了获取时间戳和字符串形式的时间的一些方法。
time.time():
获取时间戳
time.gmtime([seconds]):
获取格式化时间对象
:
是九个字段组成的
time.localtime([seconds]):
获取格式化时间对象
:
是九个字段组成的
time.mktime(t):
时间对象
 -> 
时间戳
time.strftime(format[,t]):
把时间对象格式化成字符串
time.strptime(str,format):
把时间字符串转换成时间对象

import time
# 获取时间戳
# 时间戳：从时间元年（1970 1 1 00:00:00）到现在经过的秒数。
# print(time.time())  # 1558314075.7787385   1558314397.275036

# 获取格式化时间对象:是九个字段组成的。 
# 默认参数是当前系统时间的时间戳。
# print(time.gmtime())  # GMT:
# print(time.localtime())
# print(time.gmtime(1))       # 时间元年过一秒后，对应的时间对象


# 时间对象 -> 时间戳
# t1 = time.localtime()   # 时间对象
# t2 = time.mktime(t1)    # 获取对应的时间戳
# print(t2)
# print(time.time())


# 格式化时间对象和字符串之间的转换
# s = time.strftime("year:%Y %m %d %H:%M:%S") # print(s)

# 把时间字符串转换成时间对象
# time_obj = time.strptime(‘2010 10 10‘,‘%Y %m %d‘) # print(time_obj)

其他方法:
time.sleep(x):休眠x秒

包含了和日期时间相关的类.主要有: date:需要年,月,日三个参数
time:需要时,分,秒三个参数 

datetime:需要年,月,日,时,分,秒六个参数. 

timedelta:需要一个时间段.可以是天,秒,微秒.

获取以上类型的对象,主要作用是和时间段进行数学运算. 
timedelta可以和以下三个类进行数学运算:

datetime.time,datetime.datetime,datetime.timedelta

练习:
显示当前日期前三天是什么时间. 显示任意一年的二月份有多少天.

# 普通算法:根据年份计算是否是闰年.是:29天,否:28 # 用datetime模块.
# 首先创建出指定年份的3月1号.然后让它往前走一天. year = int(input("输入年份:"))
# 创建指定年份的date对象
d = datetime.date(year,3,1) 
# 创建一天 的时间段
td = datetime.timedelta(days=1) 
res = d - td
print(res.day)

import os

# 和文件操作相关,重命名,删除
# os.remove(‘a.txt‘)
# os.rename(‘a.txt‘,‘b.txt‘)


# 删除目录,必须是空目录
# os.removedirs(‘aa‘)

# 使用shutil模块可以删除带内容的目录
# import shutil
# shutil.rmtree(‘aa‘)


# 和路径相关的操作,被封装到另一个子模块中:os.path

# res = os.path.dirname(r‘d:/aaa/bbb/ccc/a.txt‘) # 不判断路径是否存在.
# print(res)
#
# # 获取文件名
# res = os.path.basename(r‘d:/aaa/bbb/ccc/a.txt‘) 
# print(res)


# 把路径中的路径名和文件名切分开,结果是元组.
# res = os.path.split(r‘d:/aaa/bbb/ccc/a.txt‘) # print(res)


# 拼接路径
# path = os.path.join(‘d:\\‘,‘aaa‘,‘bbb‘,‘ccc‘,‘a.txt‘) # print(path)


# 如果是/开头的路径,默认是在当前盘符下.
# res = os.path.abspath(r‘/a/b/c‘) # 如果不是以/开头,默认当前路径
# res = os.path.abspath(r‘a/b/c‘) # print(res)

# 判断
# print(os.path.isabs(‘a.txt‘))
# print(os.path.isdir(‘d:/aaaa.txt‘)) # 文件不存在.False
# print(os.path.exists(‘d:/a.txt‘))
# print(os.path.isfile(‘d:/asssss.txt‘))      # 文件不存在.False

import sys 
print(‘脚本名称:‘,sys.argv[0]) 

print(‘第一个参数:‘,sys.argv[1])

print(‘第二个参数:‘,sys.argv[2])

JavaScript Object Notation:java脚本兑现标记语言. 
已经成为一种简单的数据交换格式.

序列化:将其他数据格式转换成json字符串的过程. 反序列化:将json字符串转换其他数据类型的过程. 涉及到的方法:

json.dumps(obj):将obj转换成json字符串返回到内存中. 
json.dump(obj,fp):将obj转换成json字符串并保存在fp指向的文件中. 
json.loads(s):将内存中的json字符串转换成对应的数据类型对象 
json.load(f):从文件中读取json字符串,并转换回原来的数据类型.

注意:
json并不能序列化所有的数据类型:例如:set.

元组数据类型经过json序列化后,变成列表数据类型. 

json文件通常是一次性写入,一次性读取.但是可以利用文件本身的方式实现:一行存储一个序列化json字符串, 在反序列化时,按行反序列化即可.

内存中的数据:结构化的数据

区别在于:

json: 
1.不是所有的数据类型都可以序列化.结果是字符串. 2.不能多次对同一个文件序列化. 
3.json数据可以跨语言


pickle: 
1.所有python类型都能序列化,结果是字节串.
2.可以多次对同一个文件序列化
3.不能跨语言.

# 注册,登录程序:
def get_md5(username,passwd):
    m = hashlib.md5() 
    m.update(username.encode(‘utf-8‘)) 
    m.update(passwd.encode(‘utf-8‘)) 
    return m.hexdigest()



def register(username,passwd): 
    # 加密
    res = get_md5(username,passwd) 
    # 写入文件
    with open(‘login‘,mode=‘at‘,encoding=‘utf-8‘) as f: 
        f.write(res)
        f.write(‘\n‘)


def login(username,passwd): 
    # 获取当前登录信息的加密结果
    res = get_md5(username, passwd) 
    # 读文件,和其中的数据进行对比
    with open(‘login‘,mode=‘rt‘,encoding=‘utf-8‘) as f: 
        for line in f:
                    if res == line.strip(): 
                return True 
        else:
            return False


while True:
    op = int(input("1.注册 2.登录 3.退出"))
    if op == 3 :
        break
    elif op == 1:
        username = input("输入用户名:") 
        passwd = input("输入密码:")
        register(username,passwd) 
    elif op == 2:
        username = input("输入用户名:") 
        passwd = input("输入密码:")
        res = login(username,passwd) 
        if res: 
            print(‘登录成功‘)
        else: 
            print(‘登录失败‘)


不同的加密对象,结果长度不同,长度越长,越耗时.常用的是md5.

总结