本文介绍了Python中常用的那些内置模块。

Python本身就内置了很多非常有用的模块,只要安装完Python,这些模块就可以立刻使用。

本文这里主要介绍几个常用的内置模块。

time

在Python中,通常有以下几种表示时间的方式:

  • 时间戳(time stamp):通常来说,时间戳表示的是从1970年1月1日00:00:00开始按秒计算的偏移量。
  • 格式化的时间字符串(format string)
  • 结构化的时间(struct time):struct time是一个包含9个元素的元祖,具体是(年, 月, 日, 时, 分, 秒, 一年中第几周,一年中第几天,夏令时)
索引 属性
0 tm_year(年) 例如:2017
1 tm_mon(月) 1 - 12
2 tm_mday(日) 1 - 31
3 tm_hour(时) 0 - 23
4 tm_min(分) 0 - 59
5 tm_sec(秒) 0 - 61
6 tm_wday(weekday) 0 - 6(0表示周一)
7 tm_yday(一年中第几天) 1 - 366
8 tm_isdst(是否夏令时) 0, 1或-1
>>> import time
>>> time.time()
1499065636.763414  # 时间戳
>>> time.strftime("%Y-%m-%d %X")
'2017-07-03 15:08:00'  # 格式化的时间字符串
>>> time.localtime()
# 本地时区的struct time
time.struct_time(tm_year=2017, tm_mon=7, tm_mday=3, tm_hour=15, tm_min=8, tm_sec=17, tm_wday=0, tm_yday=184, tm_isdst=0)
>>> time.gmtime()
# UTC时区的struct time
time.struct_time(tm_year=2017, tm_mon=7, tm_mday=3, tm_hour=7, tm_min=8, tm_sec=28, tm_wday=0, tm_yday=184, tm_isdst=0)

计算机只能认识时间戳格式的时间,人类能够认识格式化的时间字符串结构化的时间,他们之间的转换关系如下图:

time转换

具体的转换示例:

  • time stamp —> struct time

    1. localtime([secs]): 将一个时间戳转换成当前时区的struct time。secs是可选的,默认值为当前时间戳。
    >>> import time
    >>> time.localtime()
    time.struct_time(tm_year=2017, tm_mon=7, tm_mday=3, tm_hour=18, tm_min=13, tm_sec=56, tm_wday=0, tm_yday=184, tm_isdst=0)
    >>> time.localtime(1499076846.5924811)
    time.struct_time(tm_year=2017, tm_mon=7, tm_mday=3, tm_hour=18, tm_min=14, tm_sec=6, tm_wday=0, tm_yday=184, tm_isdst=0)
    
    1. gmtime([secs]):类似于localtime(),将时间戳转换成UTC 0时区的struct time。
  • struct time —> time stamp

    1. mtkime(t):将一个结构化的时间转换成时间戳。

      >>> time.mktime(time.localtime())
      1499077239.0
      
  • format time —> struct time

    1. time.strptime(string[, format]):将格式化的时间字符串转换成结构化的时间格式。

      >>> time.strptime('2013-07-25 08:30:00', '%Y-%m-%d %X')
      time.struct_time(tm_year=2013, tm_mon=7, tm_mday=25, tm_hour=8, tm_min=30, tm_sec=0, tm_wday=3, tm_yday=206, tm_isdst=-1)
      

  • struct time —> format time

    1. time.strftime(format[, t]):将结构化的时间格式转换成格式化的时间字符串。

      >>> time.strftime("%Y-%m-%d %X", time.localtime())
      '2017-07-03 18:26:28'
      

      **注意:**format的默认格式是:"%a %b %d %H:%M:%S %Y"。

补充:

>>> time.ctime(0)  # 将时间戳转换成格式化时间字符串
'Thu Jan  1 08:00:00 1970'
>>> time.ctime(time.time())
'Mon Jul  3 19:06:36 2017'
>>> time.asctime(time.localtime())  # 将结构化时间格式转换成格式化时间字符串
'Mon Jul  3 19:07:05 2017'
>>> time.sleep(3)  # 推迟调用线程的运行3秒

random

random模块内置方法如下:

>>> import random  # 导入random模块
>>> random.random()  # 大于0且小于1之间的小数
0.8750057174854188
>>> random.randint(1, 3)  # 大于等于1且小于等于3之间的整数
1
>>> random.randrange(1, 3)  # 大于等于1且小于3之间的整数
2
>>> random.choice(["Alex", "Seven", "Andy"])  # 从中随机选一个元素
'Andy'
>>> random.sample(["Alex", "Seven", "Andy"], 2)  # 从中随机选两个元素组合
['Andy', 'Alex']
>>> random.uniform(1, 3)  # 大于1且小于3的小数
1.2757284469135628
>>> list1 = [1, 2, 3, 4, 5]
>>> random.shuffle(list1)  # 打乱顺序,类似于洗牌
>>> list1
[4, 3, 1, 5, 2]

关于random的一个小练习,写一个生成4位随机验证码(包含数字和字母)的小程序:

import random


def get_code(n):
    """
    生成指定位数的随机验证码,包含数字和字母
    :param n: 随机验证码位数
    :return:
    """
    code = ""
    for i in range(n):  # 循环n次
        number = random.randint(0, 9)  # 生成数字
        letter = chr(random.randint(65, 90))  # 利用chr将数字转成字符
        aim = random.choice([number, letter])  # 从数字和字符中选一个
        code += str(aim)  # 将每一次循环得到的结果拼接起来
    return code

if __name__ == '__main__':
    ret = get_code(4)
    print(ret)

os

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 win下为;,Linux下为:
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
os.path.getsize(path) 返回path的大小

sys

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

json

#! /usr/bin/env python
# -*- coding: utf-8 -*-
# __author__ = "Q1mi"
# Date: 2016/11/20

"""
Python3 JSON模块的使用
参考链接:https://docs.python.org/3/library/json.html
这里只是介绍最常用的dump、dumps和load、loads
"""

import json

# 自定义了一个简单的数据(Python中的字典类型),要想Python中的字典能够被序列化到json文件中请使用双引号!双引号!双引号!
data_obj = {
    "北京市": {
        "朝阳区": ["三里屯", "望京", "国贸"],
        "海淀区": ["五道口", "学院路", "后厂村"],
        "东城区": ["东直门", "崇文门", "王府井"],
    },
    "上海市": {
        "静安区": [],
        "黄浦区": [],
        "虹口区": [],
    }
}

# ---------------------------------------------------分割线------------------------------------------------------------


"""
dumps:序列化一个对象
sort_keys:根据key排序
indent:以4个空格缩进,输出阅读友好型
ensure_ascii: 可以序列化非ascii码(中文等)

"""
s_dumps = json.dumps(data_obj, sort_keys=True, indent=4, ensure_ascii=False)
print(s_dumps)

# ---------------------------------------------------分割线------------------------------------------------------------


"""
dump:将一个对象序列化存入文件
dump()的第一个参数是要序列化的对象,第二个参数是打开的文件句柄
注意打开文件时加上以UTF-8编码打开

* 运行此文件之后在同级目录下会有一个data.json文件,打开之后就可以看到保存到文件中的json数据是什么格式

"""
with open("data.json", "w", encoding="UTF-8") as f_dump:
    s_dump = json.dump(data_obj, f_dump, ensure_ascii=False, indent=4)
print(s_dump)

# ---------------------------------------------------分割线------------------------------------------------------------


"""
load:从一个打开的文件句柄加载数据
注意打开文件的编码

"""
with open("data.json", "r", encoding="UTF-8") as f_load:
    r_load = json.load(f_load)
print(r_load)

# ---------------------------------------------------分割线------------------------------------------------------------


"""
loads: 从一个对象加载数据

"""
r_loads = json.loads(s_dumps)
print(r_loads)

arg = '{"bakend": "www.oldboy.org", "record": {"server": "100.1.7.9", "weight": 20, "maxconn": 30}}'

a = json.loads(input('请输入添加的数据:'), encoding='utf-8')  # input输入上面的字符串(去掉单引号)
print(a)

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