7.18 常用模块

一。collections

　　collections模块中提供了除了dict，list，str等数据类型之外的其他数据类型：Counter、deque、defaultdict、namedtuple和OrderedDict等

　　　　1.namedtuple: 生成可以使用名字来访问元素内容的tuple

　　　　2.deque: 双端队列，可以快速的从另外一侧追加和推出对象

　　　　3.Counter: 计数器，主要用来计数

　　　　4.OrderedDict: 有序字典

　　　　5.defaultdict: 带有默认值的字典

　　1.namedtuple具名元组

　　普通的元组不具有描述自己定义的数据的功能，而具名元组定义了一个可以描述元组的数据类型：

from collections import namedtuple
point = namedtuple('坐标',['x','y','z'])  
p = point(1,2,5)  
print(p)
print(type(p))
print(p.x)
print(p.y)
print(p.z)
#输出结果>>>坐标(x=1, y=2, z=5)
#<class '__main__.坐标'>
#1
#2
#5

　　导入模块后，可以使用namedtuple调用函数，namedtuple可以传入两个参数，第一个是对元组的描述，第二个是可迭代对象，所以，除了列表，还可以写成这样：

point = namedtuple('坐标','x y z')

　　注意，参数与参数之间需要使用空格隔开。

　　定义好一个具名元组后，就可以对其进行传参了，传入的参数要与可迭代中的元素一样。

　　2.deque

　　补充：queue队列模块

# import queue
# q = queue.Queue() 
# q.put('first')  
# q.put('second')
# q.put('third')
# print(q.get()) 
# print(q.get())
# print(q.get())
# print(q.get()) 
#输出结果>>>first
#second
#third

　　使用queue模块创建一个队列q，再使用put方法对其传值，使用get对其取值，当值被取完时继续调用get方法，等待列表给值。

　　deque双端队列，是一个两边都可以取值和传值的队列。

from collections import deque
q = deque(['a','b','c'])
q.append('x')
print(q)
q.appendleft('y')
print(q)
q.pop()
print(q)
q.popleft()
print(q)
#输出结果>>>deque(['a', 'b', 'c', 'x'])
#deque(['y', 'a', 'b', 'c', 'x'])
#deque(['y', 'a', 'b', 'c'])
#deque(['a', 'b', 'c'])

　　在deque中可以使用append和appendleft对队列进行左右 的加值，pop和popleft对其进行左右的删值。deque传值是传可迭代对象。

　　在双端队列中可以使用insert对其进行索引取值，这是deque不合理的地方。

　　3.Ordereddict有序字典

　　在正常定义一个字典时，产生的字典是无序的，而使用ordereddict产生的字典是有序的。有序字典的定义方式是：

order_d = OrderedDict([('a',1),('b',2),('c',3)])

　　其输出也是这个，并不会以无序字典的方式打印，或者

order_d1 = OrderedDict()
order_d1['x'] = 1
order_d1['y'] = 2
order_d1['z'] = 3
print(order_d1)
for i in order_d1:
    print(i)
print(order_d1)

　　这个字典是可以使用for循环遍历取值的。使用keys（）对其进行取值时会按照插入顺序，而不是key本身的顺序。

　　4.defaultdict默认字典

　　当你需要把列表中的值进行判断大小（66），，并对其值放入字典中，字典的value是一个列表，不用defaultdict可以使用如下办法。

values = [11, 22, 33,44,55,66,77,88,99,90]
my_dict = {}
for value in  values:
    if value>66:
        if my_dict.has_key('k1'):
            my_dict['k1'].append(value)
        else:
            my_dict['k1'] = [value]
    else:
        if my_dict.has_key('k2'):
            my_dict['k2'].append(value)
        else:
            my_dict['k2'] = [value]

　　而使用了defaultdict（）方法后x，对其传入一个数据类型，当字典被创建后，其value会被自动转换成传入的那个数据类型，所以上述题目可以简化成：

from collections import defaultdict
values = [11, 22, 33,44,55,66,77,88,99,90]
my_dict = defaultdict(list)
for value in  values:
    if value>66:
        my_dict['k1'].append(value)
    else:
        my_dict['k2'].append(value)

　　使用dict时，如果引用的Key不存在，就会抛出KeyError。如果希望key不存在时，返回一个默认值，就可以用defaultdict：

>>> from collections import defaultdict
>>> dd = defaultdict(lambda: 'N/A')
>>> dd['key1'] = 'abc'
>>> dd['key1'] # key1存在
'abc'
>>> dd['key2'] # key2不存在，返回默认值
'N/A'

5.Counter计数

　　当你需要统计一个字符串中某个字符出现的次数时，如题

s='aaaaabbbbbbvcccccc'
dict1=dict({})
for i in s:
    if i not in dict1:
        dict1[i]=1
    else:
        dict1[i]+=1
print(dict1)
#输出结果>>>{'a': 5, 'b': 6, 'v': 1, 'c': 6}

　　而使用counter计数就可以直接生成字典：

from collections import Counter
s = 'abcdeabcdabcaba'
res = Counter(s)
print(res)
#输出结果>>>Counter({'a': 5, 'b': 4, 'c': 3, 'd': 2, 'e': 1})

二。time时间模块

　　时间模块有三种表现形式：

　　1.时间戳

　　2.格式化时间（用来展示给人看的）

　　3.结构化时间　

　　1.time.time()

import time
print(time.time())
#输出结果>>>1563445995.928969

　　输出的是现在的时间距离1970-1-1的秒数，

　　2.strftime（）

　　格式化时间输出的时间比较工整，它与%s差不多，不过有特定的符号接受年月日、

print(time.strftime('%Y-%m-%d'))
print(time.strftime('%Y-%m-%d %H:%M:%S'))
#输出结果>>>2019-07-18
#2019-07-18 18:43:16

　　如上，月和日的字符是小写，其他均为大写，使用%X可以代表时分秒。

　　在strftime中还有其他的特殊字符，日后用作翻阅如：

%y 两位数的年份表示（00-99）
%Y 四位数的年份表示（000-9999）
%m 月份（01-12）
%d 月内中的一天（0-31）
%H 24小时制小时数（0-23）
%I 12小时制小时数（01-12）
%M 分钟数（00=59）
%S 秒（00-59）
%a 本地简化星期名称
%A 本地完整星期名称
%b 本地简化的月份名称
%B 本地完整的月份名称
%c 本地相应的日期表示和时间表示
%j 年内的一天（001-366）
%p 本地A.M.或P.M.的等价符
%U 一年中的星期数（00-53）星期天为星期的开始
%w 星期（0-6），星期天为星期的开始
%W 一年中的星期数（00-53）星期一为星期的开始
%x 本地相应的日期表示
%X 本地相应的时间表示
%Z 当前时区的名称
%% %号本身

　　3.结构化时间

　　使用time.local可以打印结构化时间， 

print(time.localtime())
#输出结果>>>time.struct_time(tm_year=2019, tm_mon=7, tm_mday=18, tm_hour=18, tm_min=51, tm_sec=5, tm_wday=3, tm_yday=199, tm_isdst=0)

　　结构化时间中分别代表了以下值，用做以后索引：

索引（Index）	属性（Attribute）	值（Values）
0	tm_year（年）	比如2011
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 - 60
6	tm_wday（weekday）	0 - 6（0表示周一）
7	tm_yday（一年中的第几天）	1 - 366
8	tm_isdst（是否是夏令时）	默认为0

　　初次之外，字符串时间，结构化时间，格式化时间之间是可以互相转换的：

　　时间戳转化为结构化时间：

print(time.localtime(time.time()))
#输出结果>>>time.struct_time(tm_year=2019, tm_mon=7, tm_mday=18, tm_hour=19, tm_min=13, tm_sec=1, tm_wday=3, tm_yday=199, tm_isdst=0)

　　或者转换为伦敦时间：

print(time.gmtime(time.time()))
#输出结果>>>time.struct_time(tm_year=2019, tm_mon=7, tm_mday=18, tm_hour=11, tm_min=15, tm_sec=12, tm_wday=3, tm_yday=199, tm_isdst=0)

　　结构化时间转换为时间戳：

res = time.localtime(time.time())
print(time.time())
print(time.mktime(res))
#输出结果>>>1563448581.7627177
#1563448581.0

　　结构化时间转换为字符串时间：

print(time.strftime('%Y-%m',time.localtime()))
#输出结果>>>2019-07

　　字符串时间转换为结构化时间：

print(time.strptime(time.strftime('%Y-%m',time.localtime()),'%Y-%m'))
#输出结果>>>time.struct_time(tm_year=2019, tm_mon=7, tm_mday=1, tm_hour=0, tm_min=0, tm_sec=0, tm_wday=0, tm_yday=182, tm_isdst=-1)

　　结构化时间转换成格式化串：

print(time.asctime(time.localtime(1500000000)))
print(time.asctime())
#输出结果>>>Fri Jul 14 10:40:00 2017
#Thu Jul 18 19:27:51 2019

　　如果不传值，显示的是当前时间

　　时间戳转化成格式化串

print(time.ctime())
print(time.ctime(1500000000))
#输出结果>>>Thu Jul 18 19:29:23 2019
#Fri Jul 14 10:40:00 2017

　　time.sleep（n）

　　将程序搁置n秒

　　datetime模块

　　显示年月日和年月日时分秒：

import datetime
print(datetime.date.today()) 
print(datetime.datetime.today())
#输出结果>>>2019-07-18
#2019-07-18 19:33:33.857248

　　下面还有一些获取时间相关的方法：

import datetime
print(datetime.date.today())  # date>>>:年月日
print(datetime.datetime.today())  # datetime>>>:年月日 时分秒
res = datetime.date.today()
res1 = datetime.datetime.today()
print(res.year)
print(res.month)
print(res.day)
print(res.weekday())  # 0-6表示星期  0表示周一
print(res.isoweekday())
#输出结果>>>2019-07-18
#2019-07-18 19:38:59.237848
#2019
#7
#18
#3
#4

　　其中，year获取年，month代表月，day代表日，weekday代表星期，但这里从0开始，代表星期一，isoweekday是代表真正的星期。

 　　在这个模块可以对时间进行计算

timetel_t = datetime.timedelta(days=7)  # timedelta对象
print(timetel_t)
#输出结果>>>7 days, 0:00:00

　　timedelta是一个时间增量，在进行时间运算时，遵循以下规则：

　　日期对象 = 日期对象 +/- timedelta对象

　　timedelta对象 = 日期对象 +/- 日期对象，如：

current_time = datetime.date.today()  # 日期对象
timetel_t = datetime.timedelta(days=7)  # timedelta对象
print(timetel_t)
res1 = current_time+timetel_t  # 日期对象
print(current_time - timetel_t)
print(res1-current_time)
#输出结果>>>7 days, 0:00:00
#2019-07-11
#7 days, 0:00:00

　　utc时间

dt_today = datetime.datetime.today()
dt_now = datetime.datetime.now()
dt_utcnow = datetime.datetime.utcnow()
print(dt_today)
print(dt_now)
print(dt_utcnow)
#输出结果>>>2019-07-18 19:56:12.536702
#2019-07-18 19:56:12.536702
#2019-07-18 11:56:12.536702

三。random模块

　　random是获取随机数等随机项的模块

　　如：random.randint（x,y）随机生成x到y之间的数

　　random.random()随机生成0-1之间的小数。

　　random.shuffle()对一个列表进行随机打乱。

　　random.choice()对一个列表中的元素进行随机选择。

import random
print(random.randint(1,6))  # 随机取一个你提供的整数范围内的数字  包含首尾
print(random.random())  # 随机取0-1之间小数
print(random.choice([1,2,3,4,5,6]))  # 摇号 随机从列表中取一个元素
res = [1,2,3,4,5,6]
random.shuffle(res)  # 洗牌
print(res)
#输出结果>>>4
#0.394731321911586
#4
#[2, 1, 5, 3, 6, 4]

　　小练习：生成n、位随机验证码，带有数字，大写字母和小写字母

def get_code(n):
    code = ''
    for i in range(n):
        # 先生成随机的大写字母 小写字母 数字
        upper_str = chr(random.randint(65,90))
        lower_str = chr(random.randint(97,122))
        random_int = str(random.randint(0,9))
        # 从上面三个中随机选择一个作为随机验证码的某一位
        code += random.choice([upper_str,lower_str,random_int])
    return code
res = get_code(4)
print(res)

四。os模块

　　os模块是与操作系统进行对接的模块

　　os.path.dirname(__file__) 获取该文件的上一层文件名

　　os.path.join(x,y) 拼接地址

　　os.listdir() 将该文件夹下的所有文件读取出看来，成为一个列表。

　　os.mkdir('文件夹名')，生成一个文件夹，在当文件夹下

　　os.path.exists（）判断文件夹是否存在

　　os.path.isfile()，判断文件是否存在，不能判断文件夹。

　　os.rmdir('')，删除文件夹，（只能删除空文件夹）。

　　os.chdir('')，切换到该目录里

　　os.getcwd()，查看当前目录

　　os.path.getsize(),获取文件大小,获取的是字节

　　其他可能用到的如下：

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.system("bash command")  运行shell命令，直接显示
os.popen("bash command).read()  运行shell命令，获取执行结果
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.path
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访问时间
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

五。sys模块

　　sys模块是与python解释器打交道的

　　sys.path.append()，将某个路径添加到系统环境变量的。

 　　sys.argv：在终端运行该文件可以获取终端输入的内容。并生成列表。

　　其他内容：

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),错误退出sys.exit(1)
sys.version        获取Python解释程序的版本信息
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

六。序列化模块

 　　序列：字符串

　　序列化：其他数据类型转换成字符串的过程。　

　　写入文件的数据必须是字符串，基于网络传输的数据必须是二进制

　　反序列化：字符串转化成其他数据类型。

　　在数据传输过程中都是以二进制传输，而且在不同语言之间需要进行序列和反序列，所有有一个模块可以进行之间的转化。

　　json模块

　　json是所有语言都支持的模块。

　　json支持的数据类型比较少，如：字符串，列表，字典，整型，元组（转成列表）

　　pickle模块

　　pickle与json不同的是它只支持python的转化，但能转化所有数字类型

　　在存数据如文件是，必须要经序列化。

　　json.encoder，可以查询json中支持哪些数据类型的序列化

+-------------------+---------------+
| Python            | JSON          |
+===================+===============+
| dict              | object        |
+-------------------+---------------+
| list, tuple       | array         |
+-------------------+---------------+
| str               | string        |
+-------------------+---------------+
| int, float        | number        |
+-------------------+---------------+
| True              | true          |
+-------------------+---------------+
| False             | false         |
+-------------------+---------------+
| None              | null          |
+-------------------+---------------+

　　除此之外其他都不支持，

d = {"name":"jason"}
print(d)
res = json.dumps(d)  
print(res,type(res))
res1 = json.loads(res)
print(res1,type(res1))
#输出结果>>>{'name': 'jason'}
#{"name": "jason"} <class 'str'>
#{'name': 'jason'} <class 'dict'>

　　在json模块中，damps可以将字典转化成字典型的字符串，而loads可以将字典型的字符串转化成字典。

 　　dump和load

import json
f = open('json_file','w')
dic = {'k1':'v1','k2':'v2','k3':'v3'}
json.dump(dic,f)  
f.close()
f = open('json_file')
dic2 = json.load(f)  
f.close()
print(type(dic2),dic2)

　　dump方法接收一个文件句柄，直接将字典转换成json字符串写入文件，而load方法接收一个文件句柄，直接将文件中的json字符串转换成数据结构返回。

　　注意，在使用dump写入数据到文件中时，是不加空格的，所以要想写入多条数据可以使用dumps手动拼接回车符接在后面，在使用loads返回一行，循环。

d1 = {'name':'朱志坚'}
print(json.dumps(d1,ensure_ascii=False))
#输出结果>>>{"name": "朱志坚"}

　　当使用dumps序列化时，可能会把其中的ascii码进行二进制转化，为了避免这种情况，可以使用ensure_ascii取false值使得其不转码。

　　pickle模块

　　在pickle模块中dumps方法会直接将对象转换成二进制，loads将其转换成原类型。

　　在dump方法的使用中，文件的打开模式必须时b模式。

 七。subprocess子进程

　　sub  子

　　process 进程

　　 其中obj=subprocess.popen('文件名'shell=True,stdout=subprocess.PIPE,stderr=subprocess.PIPE)

　　使用obj.stdout.read().decode("gbk')进行输出正确的指令进程

　　使用obj.stderr.read()输出错误的指令

while True:
    cmd = input('cmd>>>:').strip()
    import subprocess
    obj = subprocess.Popen(cmd,shell=True,stdout=subprocess.PIPE,stderr=subprocess.PIPE)
    # print(obj)
    print('正确命令返回的结果stdout',obj.stdout.read().decode('gbk'))
    print('错误命令返回的提示信息stderr',obj.stderr.read().decode('gbk'))

 　　其应用范围是可以全程连接其他电脑，使用这个模块获取用户命令，执行命令，就实现了远程操作。