python Day 19 random、json、pickle、hashlib、hmac、shutil、shelve

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　　　　random模块

　　　　json和pickle模块

　　　　hashlib模块

　　　　hmac模块

　　　　shutil模块

　　　　shelve模块

　　##random模块

(0, 1)：random.random()
[1, 10]：random.randint(1, 10)
[1, 10)：random.randrange(1, 10)
(1, 10)：random.uniform(1, 10)
单例集合随机选择1个：random.choice(item)
单例集合随机选择n个：random.sample(item, n)
洗牌单列集合：random.shuffle(item)

import random

# for i in range(10):
#     print(random.random())

# for i in range(10):
#     print(random.randint(1, 10))  # [1, 10] 整数

# for i in range(10):
#     print(random.randrange(1, 10))  # [1, 9] 整数

# for i in range(10):
#     print(random.uniform(1, 10))  # (1, 10) 小数

# item = [1, 2, 3, 4, 5]
# for i in range(10):
#     print(random.choice(item))
# for i in range(10):
#     print(random.sample(item, 3))

# 打乱
# random.shuffle(item)
# print(item)


# 外部提供一个数字n，随机生成n位验证码

def random_code0(num):
    code = ""
    for i in range(num):
        d = random.randint(65, 90)
        x = random.randint(97, 122)
        n = random.randint(0, 9)
        code += random.choice([chr(d), chr(x), str(n)])
    return code

def random_code1(num):
    code = ""
    for i in range(num):
        choose = random.randint(1, 3)
        if choose == 1:
            c = chr(random.randint(65, 90))
        elif choose == 2:
            c = chr(random.randint(97, 122))
        else:
            c = str(random.randint(0, 9))
        code += c
    return code

def random_code2(num):
    target = '1234567890qwertyuiopasdfghjklzxcvbnmQWERTYUIOPASDFGHJKLZXCVBNM'
    code_list = random.sample(target, num)
    return ''.join(code_list)

r1 = random_code2(18)
print(r1)

 

　　##json和pickle模块

 

# 为什么有很多序列化和反序列化模块
# 1、因为程序中会出现各种各样的对象，如果要将这些对象持久化存储，必须先序列化
# 2、只有序列化存储后，必须有对应的反序列化，才能保证存储的数据能被重新读取使用

# 什么是序列化：对象 => 字符串
# 为什么序列化：存 或 传
# 为什么要反序列化：再次使用
# 为什么有很多序列化模块：存与取的算法可以多种多样，且要配套

#这是用于序列化的两个模块：
• json: 用于字符串和python数据类型间进行转换，用于传输
• pickle： 用于python特有的类型和python的数据类型间进行转换
Json模块提供了四个功能：dumps、dump、loads、load 
pickle模块提供了四个功能：dumps、dump、loads、load

#那pickle和json有什么区别呢？

#1、json是可以在不同语言之间交换数据的，而pickle只在python之间使用。
#2、json只能序列化最基本的数据类型，而pickle可以序列化所有的数据类型，包括类，函数都可以序列

#json模块用法# json语言，就是一种有语法规范的字符串，是一种轻量级的数据交换格式，

# 1.就是{}与[]的组合，{}存放双列信息(类比为字典)，[]存放单列信息(类比为列表)

# 2.{}的key必须是字符串，且必须用""包裹

# 3.{}与[]中支持的值的类型: dict | list | int | float | bool | null | str


# 序列化：将对象转换为字符串
# dumps：将对象直接序列化成字符串
# dump：将对象序列化成字符串存储到文件中
obj = {'name': 'Owen', "age": 18, 'height': 180, "gender": "男"}
r1 = json.dumps(obj, ensure_ascii=False)  # 取消默认ascii编码，同该文件的编码 utf-8 py3默认，py2规定文件头
print(r1)

with open('1.txt', 'w', encoding='utf-8') as wf:
    json.dump(obj, wf, ensure_ascii=False)
# 反序列化：将字符串转换为对象
json_str = '{"name": "Owen", "age": 18, "height": 180, "gender": "男"}'
r2 = json.loads(json_str, encoding='utf-8')  # 默认跟当前文件被解释器执行的编码走
print(r2, type(r2))

with open('1.txt', 'r', encoding='utf-8') as rf:
    r3 = json.load(rf)
    print(r3, type(r3))

#pickle：以二进制进行序列化

# json语言，就是一种有语法规范的字符串，用来存放数据的，完成各种语言之间的数据交互
# 1.就是{}与[]的组合，{}存放双列信息(类比为字典)，[]存放单列信息(类比为列表)
# 2.{}的key必须是字符串，且必须用""包裹
# 3.{}与[]中支持的值的类型: dict | list | int | float | bool | null | str

# 序列化：将对象转换为字符串
# dumps：将对象直接序列化成字符串
# dump：将对象序列化成字符串存储到文件中
obj = {'name': 'Owen', "age": 18, 'height': 180, "gender": "男"}
r1 = json.dumps(obj, ensure_ascii=False)  # 取消默认ascii编码，同该文件的编码 utf-8 py3默认，py2规定文件头
print(r1)

with open('1.txt', 'w', encoding='utf-8') as wf:
    json.dump(obj, wf, ensure_ascii=False)

# 反序列化：将字符串转换为对象
json_str = '{"name": "Owen", "age": 18, "height": 180, "gender": "男"}'
r2 = json.loads(json_str, encoding='utf-8')  # 默认跟当前文件被解释器执行的编码走
print(r2, type(r2))

with open('1.txt', 'r', encoding='utf-8') as rf:
    r3 = json.load(rf)
    print(r3, type(r3))

 　　##hashlib模块

# 1、什么叫hash:hash是一种算法（3.x里代替了md5模块和sha模块，主要提供 SHA1, SHA224, SHA256, SHA384, SHA512 ，MD5 算法），
该算法接受传入的内容，经过运算得到一串hash值
# 2、hash值的特点是：
#2.1 只要传入的内容一样，得到的hash值必然一样=====>要用明文传输密码文件完整性校验
#2.2 不能由hash值返解成内容=======》把密码做成hash值，不应该在网络传输明文密码
#2.3 只要使用的hash算法不变，无论校验的内容有多大，得到的hash值长度是固定的

# 不可逆加密：没有解密的加密方式 md5
# 解密方式：碰撞解密
# 加密的对象：用于传输的数据（字符串类型数据）

# 一次加密：
# 1.获取加密对象  hashlib.md5() => lock_obj
# 2.添加加密数据  lock_obj.update(b'...') ... lock_obj.update(b'...')
# 3.获取加密结果  lock.hexdigest() => result

lock = hashlib.md5(b'...')#二进制
lock.update(b'...')
# ...
lock.update(b'...')
res = lock.hexdigest()
print(res)

import hashlib
lock = hashlib.md5()

# 195eaff9c88bceae9f094f5ef322e5da
# data = '你好帅'
# lock.update(data.encode('utf-8'))

# 195eaff9c88bceae9f094f5ef322e5da
lock.update('你'.encode('utf-8'))
lock.update('好'.encode('utf-8'))
lock.update('帅'.encode('utf-8'))

res = lock.hexdigest()
print(res)

 

#import hashlib
 #m=hashlib.md5()# m=hashlib.sha256() 
 #m.update('hello'.encode('utf8'))
 # print(m.hexdigest())  #5d41402abc4b2a76b9719d911017c592
 # m.update('alvin'.encode('utf8'))
  
#print(m.hexdigest())  #92a7e713c30abbb0319fa07da2a5c4af
  
# m2=hashlib.md5()
# m2.update('helloalvin'.encode('utf8'))
# print(m2.hexdigest()) #92a7e713c30abbb0319fa07da2a5c4af

#注意：把一段很长的数据update多次，与一次update这段长数据，得到的结果一样
#18 但是update多次为校验大文件提供了可能。

# 加盐加密
# 1.保证原数据过于简单，通过复杂的盐也可以提高解密难度
# 2.即使被碰撞解密成功，也不能直接识别盐与有效数据
lock_obj = hashlib.md5()
lock_obj.update(b'goodgoodstudy')
lock_obj.update(b'123')
lock_obj.update(b'daydayup')
res = lock_obj.hexdigest()
print(res)


# 了了解：其他算法加密,长度不一样，但会增加数据传输效率
lock_obj = hashlib.sha3_256(b'1')
print(lock_obj.hexdigest())
lock_obj = hashlib.sha3_512(b'1')
print(lock_obj.hexdigest())

 　　##hmac模块

 #hmac 模块它内部对我们创建 key 和 内容 进行进一步的处理然后再加密:要想保证hmac最终结果一致，必须保证：
#1:hmac.new括号内指定的初始key一样
#2:无论update多少次，校验的内容累加到一起是一样的内容

import hmac

h1=hmac.new(b'egon')#以字节
h1.update(b'hello')
h1.update(b'world')
print(h1.hexdigest())

h2=hmac.new(b'egon')
h2.update(b'helloworld')
print(h2.hexdigest())

h3=hmac.new(b'egonhelloworld')
print(h3.hexdigest())

'''
f1bf38d054691688f89dcd34ac3c27f2
f1bf38d054691688f89dcd34ac3c27f2
bcca84edd9eeb86f30539922b28f3981
'''
#以字符
import hmac
# hmac.new(arg)  # 必须提供一个参数
cipher = hmac.new('加密的数据'.encode('utf-8'))
print(cipher.hexdigest())

cipher = hmac.new('前盐'.encode('utf-8'))
cipher.update('加密的数据'.encode('utf-8'))
print(cipher.hexdigest())

cipher = hmac.new('加密的数据'.encode('utf-8'))
cipher.update('后盐'.encode('utf-8'))
print(cipher.hexdigest())

cipher = hmac.new('前盐'.encode('utf-8'))
cipher.update('加密的数据'.encode('utf-8'))
cipher.update('后盐'.encode('utf-8'))
print(cipher.hexdigest())

　　##shutil模块

# shutil：可以操作权限的处理文件模块
import shutil

# 基于路径的文件复制：
#shutil.copyfile('source_file', 'target_file')
#示例
shutil.copyfile(r'F:python8期课堂内容day19代码5.hmac模块.py', r'F:python8期课堂内容day19代码part1	arget_file.py')

# 基于流的文件复制：
#with open('source_file', 'rb') as r, open('target_file', 'wb') as w:
#   shutil.copyfileobj(r, w)
#示例
# with open('5.hmac模块.py', 'rb') as r, open('target_file.py', 'wb') as w:
#     shutil.copyfileobj(r, w)

# 递归删除目标目录：
#shutil.rmtree('target_folder')
# shutil.rmtree('abc')

# 文件移动
#shutil.move('old_file', 'new_file')
# shutil.move('target_file.py', 'part1/new_file.py')

# 文件夹压缩
# file_name：被压缩后形成的文件名
# format：压缩的格式
# archive_path：要被压缩的文件夹路径
# shutil.make_archive('file_name', 'format', 'archive_path')
# shutil.make_archive('abc/my', 'zip', 'part1')

# 文件夹解压
# unpack_file：被解压文件 unpack_name：解压后的名字 format解压格式
# shutil.unpack_archive('unpack_file', 'unpack_name', 'format')
# shutil.unpack_archive('abc/my.zip', 'abc/part2', 'zip')

　　##shelve模块

#shelve 可以用字典存取数据到文件的序列化模块
# 即时存取的序列化模块

# 将序列化文件操作dump与load进行封装
shv_dic = shelve.open("target_file")  # 注：writeback允许序列化的可变类型，可以直接修改值
# 序列化：存
shv_dic['key1'] = 'value1'
shv_dic['key2'] = 'value2'

# 文件这样的释放
shv_dic.close()



shv_dic = shelve.open("target_file", writeback=True)
# 存 可变类型值
shv_dic['info'] = ['原数据']

# 取 可变类型值，并操作可变类型
# 将内容从文件中取出，在内存中添加, 如果操作文件有writeback=True，会将内存操作记录实时同步到文件
shv_dic['info'].append('新数据')

# 反序列化：取
print(shv_dic['info'])  # ['原数据', '新数据']

shv_dic.close()

#示例
import shelve

shv_dic = shelve.open('my.shv')
shv_dic['name'] = 'Owen'
shv_dic['name'] = 'Zero'
shv_dic.close()

shv_dic = shelve.open('my.shv')
print(shv_dic['name'])
stus = ['张三', '李四']
shv_dic['stus'] = stus
print(shv_dic['stus'])
shv_dic.close()


shv_dic = shelve.open('my.shv', writeback=True)
# 将内容从文件中取出，在内存中添加, 如果操作文件有writeback=True，会将内存操作记录实时同步到文件
shv_dic['stus'].append('王五')
print(shv_dic['stus'])
shv_dic.close()

#writeback方式有优点也有缺点
优点是减少了我们出错的概率，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。