Python学习——02-Python基础——【7-模块】——time与random等常用模块与包

1.模块&包(* * * * *)

1.模块(modue)的概念：

在计算机程序的开发过程中，随着程序代码越写越多，在一个文件里代码就会越来越长，越来越不容易维护。

为了编写可维护的代码，我们把很多函数分组，分别放到不同的文件里，这样，每个文件包含的代码就相对较少，很多编程语言都采用这种组织代码的方式。在Python中，一个.py文件就称之为一个模块（Module）。

使用模块有什么好处？

最大的好处是大大提高了代码的可维护性。

其次，编写代码不必从零开始。当一个模块编写完毕，就可以被其他地方引用。我们在编写程序的时候，也经常引用其他模块，包括Python内置的模块和来自第三方的模块。

所以，模块一共三种：

• python标准库
• 第三方模块
• 应用程序自定义模块

另外，使用模块还可以避免函数名和变量名冲突。相同名字的函数和变量完全可以分别存在不同的模块中，因此，我们自己在编写模块时，不必考虑名字会与其他模块冲突。但是也要注意，尽量不要与内置函数名字冲突。

2.模块导入方法

1 import 语句

1  import module1[, module2[,... moduleN]

当我们使用import语句的时候，Python解释器是怎样找到对应的文件的呢？答案就是解释器有自己的搜索路径，存在sys.path里。

['', '/usr/lib/python3.4', '/usr/lib/python3.4/plat-x86_64-linux-gnu',
'/usr/lib/python3.4/lib-dynload', '/usr/local/lib/python3.4/dist-packages', '/usr/lib/python3/dist-packages']　　

因此若像我一样在当前目录下存在与要引入模块同名的文件，就会把要引入的模块屏蔽掉。

2  from…import 语句

from modname import name1[, name2[, ... nameN]]

这个声明不会把整个modulename模块导入到当前的命名空间中，只会将它里面的name1或name2单个引入到执行这个声明的模块的全局符号表。

3  From…import* 语句

from modname import *

这提供了一个简单的方法来导入一个模块中的所有项目。然而这种声明不该被过多地使用。大多数情况， Python程序员不使用这种方法，因为引入的其它来源的命名，很可能覆盖了已有的定义。

4 运行本质　

#1 import test
#2 from test import add　　

无论1还是2，首先通过sys.path找到test.py,然后执行test脚本（全部执行），区别是1会将test这个变量名加载到名字空间，而2只会将add这个变量名加载进来。

包(package)

如果不同的人编写的模块名相同怎么办？为了避免模块名冲突，Python又引入了按目录来组织模块的方法，称为包（Package）。

举个例子，一个abc.py的文件就是一个名字叫abc的模块，一个xyz.py的文件就是一个名字叫xyz的模块。

现在，假设我们的abc和xyz这两个模块名字与其他模块冲突了，于是我们可以通过包来组织模块，避免冲突。方法是选择一个顶层包名：

引入了包以后，只要顶层的包名不与别人冲突，那所有模块都不会与别人冲突。现在，view.py模块的名字就变成了hello_django.app01.views，类似的，manage.py的模块名则是hello_django.manage。

请注意，每一个包目录下面都会有一个__init__.py的文件，这个文件是必须存在的，否则，Python就把这个目录当成普通目录(文件夹)，而不是一个包。__init__.py可以是空文件，也可以有Python代码，因为__init__.py本身就是一个模块，而它的模块名就是对应包的名字。

调用包就是执行包下的__init__.py文件

 注意点（important）

1--------------

在nod1里import  hello是找不到的，有同学说可以找到呀，那是因为你的pycharm为你把myapp这一层路径加入到了sys.path里面，所以可以找到，然而程序一旦在命令行运行，则报错。有同学问那怎么办？简单啊，自己把这个路径加进去不就OK啦：

import sys,os
BASE_DIR=os.path.dirname(os.path.dirname(os.path.abspath(__file__)))
sys.path.append(BASE_DIR)
import hello
hello.hello1()

2 --------------

if __name__=='__main__':
    print('ok')

输出：

ok

“Make a .py both importable and executable”

      如果我们是直接执行某个.py文件的时候，该文件中那么”__name__ == '__main__'“是True,但是我们如果从另外一个.py文件通过import导入该文件的时候，这时__name__的值就是我们这个py文件的名字而不是__main__。

      这个功能还有一个用处：调试代码的时候，在”if __name__ == '__main__'“中加入一些我们的调试代码，我们可以让外部模块调用的时候不执行我们的调试代码，但是如果我们想排查问题的时候，直接执行该模块文件，调试代码能够正常运行！s

3 --------------

##-------------cal.py
def add(x,y):
 
    return x+y
##-------------main.py
import cal      #from module import cal
 
def main():
 
    cal.add(1,2)
     
##--------------bin.py
from module import main
 
main.main()

注意：

# from module import cal 改成 from . import cal同样可以，这是因为bin.py是我们的执行脚本，
# sys.path里有bin.py的当前环境。即/Users/yuanhao/Desktop/whaterver/project/web这层路径，
# 无论import what ,  解释器都会按这个路径找。所以当执行到main.py时，import cal会找不到，因为
# sys.path里没有/Users/yuanhao/Desktop/whaterver/project/web/module这个路径，而
#  from  module/.  import cal 时，解释器就可以找到了。

2.time模块(* * * *)

三种时间表示

在Python中，通常有这几种方式来表示时间：

• 时间戳(timestamp) ：         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。我们运行“type(time.time())”，返回的是float类型。
• 格式化的时间字符串
• 元组(struct_time)   ：         struct_time元组共有9个元素共九个元素:(年，月，日，时，分，秒，一年中第几周，一年中第几天，夏令时)

mport time
 
# 1 time() :返回当前时间的时间戳
time.time()  #1473525444.037215
 
#----------------------------------------------------------
 
# 2 localtime([secs])
# 将一个时间戳转换为当前时区的struct_time。secs参数未提供，则以当前时间为准。
time.localtime() #time.struct_time(tm_year=2016, tm_mon=9, tm_mday=11, tm_hour=0,
# tm_min=38, tm_sec=39, tm_wday=6, tm_yday=255, tm_isdst=0)
time.localtime(1473525444.037215)
 
#----------------------------------------------------------
 
# 3 gmtime([secs]) 和localtime()方法类似，gmtime()方法是将一个时间戳转换为UTC时区（0时区）的struct_time。
 
#----------------------------------------------------------
 
# 4 mktime(t) : 将一个struct_time转化为时间戳。
print(time.mktime(time.localtime()))#1473525749.0
 
#----------------------------------------------------------
 
# 5 asctime([t]) : 把一个表示时间的元组或者struct_time表示为这种形式：'Sun Jun 20 23:21:05 1993'。
# 如果没有参数，将会将time.localtime()作为参数传入。
print(time.asctime())#Sun Sep 11 00:43:43 2016
 
#----------------------------------------------------------
 
# 6 ctime([secs]) : 把一个时间戳（按秒计算的浮点数）转化为time.asctime()的形式。如果参数未给或者为
# None的时候，将会默认time.time()为参数。它的作用相当于time.asctime(time.localtime(secs))。
print(time.ctime())  # Sun Sep 11 00:46:38 2016
 
print(time.ctime(time.time()))  # Sun Sep 11 00:46:38 2016
 
# 7 strftime(format[, t]) : 把一个代表时间的元组或者struct_time（如由time.localtime()和
# time.gmtime()返回）转化为格式化的时间字符串。如果t未指定，将传入time.localtime()。如果元组中任何一个
# 元素越界，ValueError的错误将会被抛出。
print(time.strftime("%Y-%m-%d %X", time.localtime()))#2016-09-11 00:49:56
 
# 8 time.strptime(string[, format])
# 把一个格式化时间字符串转化为struct_time。实际上它和strftime()是逆操作。
print(time.strptime('2011-05-05 16:37:06', '%Y-%m-%d %X'))
 
#time.struct_time(tm_year=2011, tm_mon=5, tm_mday=5, tm_hour=16, tm_min=37, tm_sec=6,
#  tm_wday=3, tm_yday=125, tm_isdst=-1)
 
#在这个函数中，format默认为："%a %b %d %H:%M:%S %Y"。
 
 
# 9 sleep(secs)
# 线程推迟指定的时间运行，单位为秒。
 
# 10 clock()
# 这个需要注意，在不同的系统上含义不同。在UNIX系统上，它返回的是“进程时间”，它是用秒表示的浮点数（时间戳）。
# 而在WINDOWS中，第一次调用，返回的是进程运行的实际时间。而第二次之后的调用是自第一次调用以后到现在的运行
# 时间，即两次时间差。

 数据参考：http://www.jquerycn.cn/a_16937

　　　　　https://www.cnblogs.com/mayesheng/p/5574919.html

                                                                                                                    

help(time)
help(time.asctime)

3.random模块(* *)

import random
 
print(random.random())#(0,1)----float
 
print(random.randint(1,3))  #[1,3]
 
print(random.randrange(1,3)) #[1,3)
 
print(random.choice([1,'23',[4,5]]))#23
 
print(random.sample([1,'23',[4,5]],2))#[[4, 5], '23']
 
print(random.uniform(1,3))#1.927109612082716
 
 
item=[1,3,5,7,9]
random.shuffle(item)
print(item)

1.random.random

random.random()用于生成一个0到1的随机符点数: 0 <= n < 1.0

2.random.uniform

random.uniform(a, b)，用于生成一个指定范围内的随机符点数，两个参数其中一个是上限，一个是下限。如果a > b，则生成的随机数n: a <= n <= b。如果 a <b， 则 b <= n <= a

print random.uniform(10, 20)
print random.uniform(20, 10)
# 18.7356606526
# 12.5798298022  

3.random.randint

random.randint(a, b)，用于生成一个指定范围内的整数。其中参数a是下限，参数b是上限，生成的随机数n: a <= n <= b

print random.randint(12, 20)  # 生成的随机数 n: 12 <= n <= 20
print random.randint(20, 20)  # 结果永远是20     
# print random.randint(20, 10)  # 该语句是错误的。下限必须小于上限

4.random.randrange

random.randrange([start], stop[, step])，从指定范围内，按指定基数递增的集合中 获取一个随机数。如：random.randrange(10, 100, 2)，结果相当于从[10, 12, 14, 16, ... 96, 98]序列中获取一个随机数。random.randrange(10, 100, 2)在结果上与 random.choice(range(10, 100, 2) 等效

5.random.choice

random.choice从序列中获取一个随机元素。其函数原型为：random.choice(sequence)。参数sequence表示一个有序类型。这里要说明 一下：sequence在python不是一种特定的类型，而是泛指一系列的类型。list, tuple, 字符串都属于sequence。有关sequence可以查看python手册数据模型这一章。下面是使用choice的一些例子：

print random.choice("学习Python")
print random.choice(["JGood", "is", "a", "handsome", "boy"])
print random.choice(("Tuple", "List", "Dict"))  

6.random.shuffle

random.shuffle(x[, random])，用于将一个列表中的元素打乱。如:

p = ["Python", "is", "powerful", "simple", "and so on..."]
random.shuffle(p)
print p
# ['powerful', 'simple', 'is', 'Python', 'and so on...']  

7.random.sample

random.sample(sequence, k)，从指定序列中随机获取指定长度的片断。sample函数不会修改原有序列

list = [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10]
slice = random.sample(list, 5)  # 从list中随机获取5个元素，作为一个片断返回
print slice
print list  # 原有序列并没有改变

>>> import random
>>> random.randint(0,99)
# 21

随机选取0到100间的偶数：

>>> import random
>>> random.randrange(0, 101, 2)
# 42

随机浮点数：

>>> import random
>>> random.random()
0.85415370477785668
>>> random.uniform(1, 10)
# 5.4221167969800881

随机字符：

>>> import random
>>> random.choice('abcdefg&#%^*f')
# 'd'

多个字符中选取特定数量的字符：

>>> import random
random.sample('abcdefghij', 3)
# ['a', 'd', 'b']

多个字符中选取特定数量的字符组成新字符串：

>>> import random
>>> import string
>>> string.join( random.sample(['a','b','c','d','e','f','g','h','i','j'], 3) ).replace(" ","")
# 'fih'

随机选取字符串：

>>> import random
>>> random.choice ( ['apple', 'pear', 'peach', 'orange', 'lemon'] )
# 'lemon'

洗牌：

>>> import random
>>> items = [1, 2, 3, 4, 5, 6]
>>> random.shuffle(items)
>>> items
# [3, 2, 5, 6, 4, 1]