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Day24 常用模块

时间:2018-07-07 17:04:54      阅读:141      评论:0      收藏:0      [点我收藏+]

一,什么是模块?

   常见的场景:一个模块就是一个包含了python定义和声明的文件,文件名就是模块名字加上.py的后缀。

   但其实import加载的模块分为四个通用类别: 

  1 使用python编写的代码(.py文件)

  2 已被编译为共享库或DLL的C或C++扩展

  3 包好一组模块的包

  4 使用C编写并链接到python解释器的内置模块

为何要使用模块?

   如果你退出python解释器然后重新进入,那么你之前定义的函数或者变量都将丢失,因此我们通常将程序写到文件中以便永久保存下来,需要时就通过python test.py方式去执行,此时test.py被称为脚本script。

    随着程序的发展,功能越来越多,为了方便管理,我们通常将程序分成一个个的文件,这样做程序的结构更清晰,方便管理。这时我们不仅仅可以把这些文件当做脚本去执行,还可以把他们当做模块来导入到其他的模块中,实现了功能的重复利用,

二,序列化模块。

什么叫序列化——将原本的字典、列表等内容转换成一个字符串的过程就叫做序列化.

 1 比如,我们在python代码中计算的一个数据需要给另外一段程序使用,那我们怎么给?
 2 现在我们能想到的方法就是存在文件里,然后另一个python程序再从文件里读出来。
 3 但是我们都知道,对于文件来说是没有字典这个概念的,所以我们只能将数据转换成字典放到文件中。
 4 你一定会问,将字典转换成一个字符串很简单,就是str(dic)就可以办到了,为什么我们还要学习序列化模块呢?
 5 没错序列化的过程就是从dic 变成str(dic)的过程。现在你可以通过str(dic),将一个名为dic的字典转换成一个字符串,
 6 但是你要怎么把一个字符串转换成字典呢?
 7 聪明的你肯定想到了eval(),如果我们将一个字符串类型的字典str_dic传给eval,就会得到一个返回的字典类型了。
 8 eval()函数十分强大,但是eval是做什么的?e官方demo解释为:将字符串str当成有效的表达式来求值并返回计算结果。
 9 BUT!强大的函数有代价。安全性是其最大的缺点。
10 想象一下,如果我们从文件中读出的不是一个数据结构,而是一句"删除文件"类似的破坏性语句,那么后果实在不堪设设想。
11 而使用eval就要担这个风险。
12 所以,我们并不推荐用eval方法来进行反序列化操作(将str转换成python中的数据结构)
13 
14 为什么要有序列化模块

序列化的目的

1、以某种存储形式使自定义对象持久化
2、将对象从一个地方传递到另一个地方。
3、使程序更具维护性。
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2.1 json模块

Json模块提供了四个功能:dumps、dump、loads、load

 1 import json
 2 dic = {k1:v1,k2:v2,k3:v3}
 3 str_dic = json.dumps(dic)  #序列化:将一个字典转换成一个字符串
 4 print(type(str_dic),str_dic)  #<class str> {"k3": "v3", "k1": "v1", "k2": "v2"}
 5 #注意,json转换完的字符串类型的字典中的字符串是由""表示的
 6 
 7 dic2 = json.loads(str_dic)  #反序列化:将一个字符串格式的字典转换成一个字典
 8 #注意,要用json的loads功能处理的字符串类型的字典中的字符串必须由""表示
 9 print(type(dic2),dic2)  #<class dict> {k1: v1, k2: v2, k3: v3}
10 
11 
12 list_dic = [1,[a,b,c],3,{k1:v1,k2:v2}]
13 str_dic = json.dumps(list_dic) #也可以处理嵌套的数据类型 
14 print(type(str_dic),str_dic) #<class str> [1, ["a", "b", "c"], 3, {"k1": "v1", "k2": "v2"}]
15 list_dic2 = json.loads(str_dic)
16 print(type(list_dic2),list_dic2) #<class list> [1, [a, b, c], 3, {k1: v1, k2: v2}]
17 
18 loads和dumps
19 
20 dumps loads
 1 import json
 2 f = open(json_file,w)
 3 dic = {k1:v1,k2:v2,k3:v3}
 4 json.dump(dic,f)  #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
 5 f.close()
 6 
 7 f = open(json_file)
 8 dic2 = json.load(f)  #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
 9 f.close()
10 print(type(dic2),dic2)
11 
12 dump load
 1 Serialize obj to a JSON formatted str.(字符串表示的json对象) 
 2 Skipkeys:默认值是False,如果dict的keys内的数据不是python的基本类型(str,unicode,int,long,float,bool,None),设置为False时,就会报TypeError的错误。此时设置成True,则会跳过这类key 
 3 ensure_ascii:,当它为True的时候,所有非ASCII码字符显示为\uXXXX序列,只需在dump时将ensure_ascii设置为False即可,此时存入json的中文即可正常显示。) 
 4 If check_circular is false, then the circular reference check for container types will be skipped and a circular reference will result in an OverflowError (or worse). 
 5 If allow_nan is false, then it will be a ValueError to serialize out of range float values (nan, inf, -inf) in strict compliance of the JSON specification, instead of using the JavaScript equivalents (NaN, Infinity, -Infinity). 
 6 indent:应该是一个非负的整型,如果是0就是顶格分行显示,如果为空就是一行最紧凑显示,否则会换行且按照indent的数值显示前面的空白分行显示,这样打印出来的json数据也叫pretty-printed json 
 7 separators:分隔符,实际上是(item_separator, dict_separator)的一个元组,默认的就是(‘,’,’:’);这表示dictionary内keys之间用“,”隔开,而KEY和value之间用“:”隔开。 
 8 default(obj) is a function that should return a serializable version of obj or raise TypeError. The default simply raises TypeError. 
 9 sort_keys:将数据根据keys的值进行排序。 
10 To use a custom JSONEncoder subclass (e.g. one that overrides the .default() method to serialize additional types), specify it with the cls kwarg; otherwise JSONEncoder is used.
11 
12 其他参数说明
1 import json
2 data = {username:[李华,二愣子],sex:male,age:16}
3 json_dic2 = json.dumps(data,sort_keys=True,indent=2,separators=(,,:),ensure_ascii=False)
4 print(json_dic2)

2.2 pickle模块

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
  • pickle,用于python特有的类型 和 python的数据类型间进行转换

pickle模块提供了四个功能:dumps、dump(序列化,存)、loads(反序列化,读)、load  (不仅可以序列化字典,列表...可以把python中任意的数据类型序列化

 1 import pickle
 2 dic = {k1:v1,k2:v2,k3:v3}
 3 str_dic = pickle.dumps(dic)
 4 print(str_dic)  #一串二进制内容
 5 
 6 dic2 = pickle.loads(str_dic)
 7 print(dic2)    #字典
 8 
 9 import time
10 struct_time  = time.localtime(1000000000)
11 print(struct_time)
12 f = open(pickle_file,wb)
13 pickle.dump(struct_time,f)
14 f.close()
15 
16 f = open(pickle_file,rb)
17 struct_time2 = pickle.load(f)
18 print(struct_time2.tm_year)
19 
20 pickle

这时候机智的你又要说了,既然pickle如此强大,为什么还要学json呢?
这里我们要说明一下,json是一种所有的语言都可以识别的数据结构。
如果我们将一个字典或者序列化成了一个json存在文件里,那么java代码或者js代码也可以拿来用。
但是如果我们用pickle进行序列化,其他语言就不能读懂这是什么了~
所以,如果你序列化的内容是列表或者字典,我们非常推荐你使用json模块
但如果出于某种原因你不得不序列化其他的数据类型,而未来你还会用python对这个数据进行反序列化的话,那么就可以使用pickle

2.3 shelve模块

shelve也是python提供给我们的序列化工具,比pickle用起来更简单一些。
shelve只提供给我们一个open方法,是用key来访问的,使用起来和字典类似。

import shelve
f = shelve.open(‘shelve_file‘)
f[‘key‘] = {‘int‘:10, ‘float‘:9.5, ‘string‘:‘Sample data‘} #直接对文件句柄操作,就可以存入数据
f.close()

import shelve
f1 = shelve.open(‘shelve_file‘)
existing = f1[‘key‘] #取出数据的时候也只需要直接用key获取即可,但是如果key不存在会报错
f1.close()
print(existing)

这个模块有个限制,它不支持多个应用同一时间往同一个DB进行写操作。所以当我们知道我们的应用如果只进行读操作,我们可以让shelve通过只读方式打开DB

import shelve
f = shelve.open(‘shelve_file‘, flag=‘r‘)
existing = f[‘key‘]
f.close()
print(existing)
由于shelve在默认情况下是不会记录待持久化对象的任何修改的,所以我们在shelve.open()时候需要修改默认参数,否则对象的修改不会保存。
 1 import shelve
 2 f1 = shelve.open(shelve_file)
 3 print(f1[key])
 4 f1[key][new_value] = this was not here before
 5 f1.close()
 6 
 7 f2 = shelve.open(shelve_file, writeback=True)
 8 print(f2[key])
 9 f2[key][new_value] = this was not here before
10 f2.close()
11 
12 设置writeback

writeback方式有优点也有缺点。优点是减少了我们出错的概率,并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。

三,hashlib模块

算法介绍

Python的hashlib提供了常见的摘要算法,如MD5,SHA1等等。

什么是摘要算法呢?摘要算法又称哈希算法、散列算法。它通过一个函数,把任意长度的数据转换为一个长度固定的数据串(通常用16进制的字符串表示)。

摘要算法就是通过摘要函数f()对任意长度的数据data计算出固定长度的摘要digest,目的是为了发现原始数据是否被人篡改过。

摘要算法之所以能指出数据是否被篡改过,就是因为摘要函数是一个单向函数,计算f(data)很容易,但通过digest反推data却非常困难。而且,对原始数据做一个bit的修改,都会导致计算出的摘要完全不同。

我们以常见的摘要算法MD5为例,计算出一个字符串的MD5值:

1 import hashlib
2  
3 md5 = hashlib.md5()
4 md5.update(how to use md5 in python hashlib?)
5 print md5.hexdigest()
6 
7 计算结果如下:
8 d26a53750bc40b38b65a520292f69306

如果数据量很大,可以分块多次调用update(),最后计算的结果是一样的:

MD5是最常见的摘要算法,速度很快,生成结果是固定的128 bit字节,通常用一个32位的16进制字符串表示。另一种常见的摘要算法是SHA1,调用SHA1和调用MD5完全类似:

SHA1的结果是160 bit字节,通常用一个40位的16进制字符串表示。比SHA1更安全的算法是SHA256和SHA512,不过越安全的算法越慢,而且摘要长度更长。

四,configparser模块

该模块适用于配置文件的格式与windows ini文件类似,可以包含一个或多个节(section),每个节可以有多个参数(键=值)。

  1 """
  2 Django settings for webwx project.
  3 
  4 Generated by django-admin startproject using Django 1.10.3.
  5 
  6 For more information on this file, see
  7 https://docs.djangoproject.com/en/1.10/topics/settings/
  8 
  9 For the full list of settings and their values, see
 10 https://docs.djangoproject.com/en/1.10/ref/settings/
 11 """
 12 
 13 import os
 14 
 15 # Build paths inside the project like this: os.path.join(BASE_DIR, ...)
 16 BASE_DIR = os.path.dirname(os.path.dirname(os.path.abspath(__file__)))
 17 
 18 
 19 # Quick-start development settings - unsuitable for production
 20 # See https://docs.djangoproject.com/en/1.10/howto/deployment/checklist/
 21 
 22 # SECURITY WARNING: keep the secret key used in production secret!
 23 SECRET_KEY = mpn^n-s-&+ckg_)gl4sp^@8=89us&@*^r1c_81#x-5+$)rf8=3
 24 
 25 # SECURITY WARNING: dont run with debug turned on in production!
 26 DEBUG = True
 27 
 28 ALLOWED_HOSTS = []
 29 
 30 
 31 # Application definition
 32 
 33 INSTALLED_APPS = [
 34     django.contrib.admin,
 35     django.contrib.auth,
 36     django.contrib.contenttypes,
 37     django.contrib.sessions,
 38     django.contrib.messages,
 39     django.contrib.staticfiles,
 40     web,
 41 ]
 42 
 43 MIDDLEWARE = [
 44     django.middleware.security.SecurityMiddleware,
 45     django.contrib.sessions.middleware.SessionMiddleware,
 46     django.middleware.common.CommonMiddleware,
 47     # django.middleware.csrf.CsrfViewMiddleware,
 48     django.contrib.auth.middleware.AuthenticationMiddleware,
 49     django.contrib.messages.middleware.MessageMiddleware,
 50     django.middleware.clickjacking.XFrameOptionsMiddleware,
 51 ]
 52 
 53 ROOT_URLCONF = webwx.urls
 54 
 55 TEMPLATES = [
 56     {
 57         BACKEND: django.template.backends.django.DjangoTemplates,
 58         DIRS: [os.path.join(BASE_DIR, templates)]
 59         ,
 60         APP_DIRS: True,
 61         OPTIONS: {
 62             context_processors: [
 63                 django.template.context_processors.debug,
 64                 django.template.context_processors.request,
 65                 django.contrib.auth.context_processors.auth,
 66                 django.contrib.messages.context_processors.messages,
 67             ],
 68         },
 69     },
 70 ]
 71 
 72 WSGI_APPLICATION = webwx.wsgi.application
 73 
 74 
 75 # Database
 76 # https://docs.djangoproject.com/en/1.10/ref/settings/#databases
 77 
 78 DATABASES = {
 79     default: {
 80         ENGINE: django.db.backends.sqlite3,
 81         NAME: os.path.join(BASE_DIR, db.sqlite3),
 82     }
 83 }
 84 
 85 
 86 # Password validation
 87 # https://docs.djangoproject.com/en/1.10/ref/settings/#auth-password-validators
 88 
 89 AUTH_PASSWORD_VALIDATORS = [
 90     {
 91         NAME: django.contrib.auth.password_validation.UserAttributeSimilarityValidator,
 92     },
 93     {
 94         NAME: django.contrib.auth.password_validation.MinimumLengthValidator,
 95     },
 96     {
 97         NAME: django.contrib.auth.password_validation.CommonPasswordValidator,
 98     },
 99     {
100         NAME: django.contrib.auth.password_validation.NumericPasswordValidator,
101     },
102 ]
103 
104 
105 # Internationalization
106 # https://docs.djangoproject.com/en/1.10/topics/i18n/
107 
108 LANGUAGE_CODE = en-us
109 
110 TIME_ZONE = UTC
111 
112 USE_I18N = True
113 
114 USE_L10N = True
115 
116 USE_TZ = True
117 
118 
119 # Static files (CSS, JavaScript, Images)
120 # https://docs.djangoproject.com/en/1.10/howto/static-files/
121 
122 STATIC_URL = /static/
123 STATICFILES_DIRS = (
124     os.path.join(BASE_DIR,static),
125 )
126 
127 Django的配置文件举例

五,logging模块

1 import logging  
2 logging.debug(debug message)  
3 logging.info(info message)  
4 logging.warning(warning message)  
5 logging.error(error message)  
6 logging.critical(critical message)

默认情况下Python的logging模块将日志打印到了标准输出中,且只显示了大于等于WARNING级别的日志,这说明默认的日志级别设置为WARNING(日志级别等级CRITICAL > ERROR > WARNING > INFO > DEBUG),默认的日志格式为日志级别:Logger名称:用户输出消息。

灵活配置日志级别,日志格式,输出位置:

 1 import logging  
 2 logging.basicConfig(level=logging.DEBUG,  
 3                     format=%(asctime)s %(filename)s[line:%(lineno)d] %(levelname)s %(message)s,  
 4                     datefmt=%a, %d %b %Y %H:%M:%S,  
 5                     filename=/tmp/test.log,  
 6                     filemode=w)  
 7   
 8 logging.debug(debug message)  
 9 logging.info(info message)  
10 logging.warning(warning message)  
11 logging.error(error message)  
12 logging.critical(critical message)

 

Day24 常用模块

原文:https://www.cnblogs.com/wr13640959765/p/9277462.html

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