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day11-模块

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1. 自定义模块

1.1 模块和包
  1. import hashlib
  2. def encrypt(data):
  3.     """ 数据加密 """
  4.     hash_object = hashlib.md5()
  5.     hash_object.update(data.encode('utf-8'))
  6.     return hash_object.hexdigest()
  7. user = input("请输入用户名:")
  8. pwd = input("请输入密码:")
  9. md5_password = encrypt(pwd)
  10. message = "用户名:{},密码:{}".format(user, md5_password)
  11. print(message)
复制代码
在开发简单的程序时,使用一个py文件就可以搞定,如果程序比较庞大,需要些10w行代码,此时为了,代码结构清晰,将功能按照某种规则拆分到不同的py文件中,使用时再去导入即可。另外,当其他项目也需要此项目的某些模块时,也可以直接把模块拿过去使用,增加重用性。
如果按照某个规则进行拆分,发现拆分到 commons.py 中函数太多,也可以通过文件夹来进行再次拆分,例如:
  1. ├── commons
  2. │   ├── convert.py
  3. │   ├── page.py
  4. │   └── utils.py
  5. └── run.py
复制代码

在Python中一般对文件和文件的称呼(很多开发者的平时开发中也有人都称为模块)

  • 一个py文件,模块(module)。
  • 含多个py文件的文件夹,包(package)。
注意:在包(文件夹)中有一个默认内容为空的__init__.py的文件,一般用于描述当前包的信息(在导入他下面的模块时,也会自动加载)。

  • py2必须有,如果没有导入包就会失败。
  • py3可有可无。
1.2 导入

当定义好一个模块或包之后,如果想要使用其中定义的功能,必须要先导入,然后再能使用。
导入,其实就是将模块或包加载的内存中,以后再去内存中去拿就行。
关于导如时的路径:
在Python内部默认设置了一些路径,导入模块或包时,都会按照指定顺序逐一去特定的路径查找。
  1. import sys
  2. print(sys.path)
复制代码
想要导入任意的模块和包,都必须写在如下路径下,才能被找到。
也可以自动手动在sys.path中添加指定路径,然后再导入可以,例如:
  1. import sys
  2. sys.path.append("路径A")
  3. import xxxxx  # 导入路径A下的一个xxxxx.py文件
复制代码

  • 你以后写模块名称时,千万不能和内置和第三方的同名(新手容易犯错误)。
  • 项目执行文件一般都在项目根目录,如果执行文件嵌套的内存目录,就需要自己手动在sys.path中添加路径。

  • pycharm中默认会将项目目录加入到sys.path中
关于导入的方式:
导入本质上是将某个文件中的内容先加载到内存中,然后再去内存中拿过来使用。而在Python开发中常用的导入的方式有2类方式,每类方式都也多种情况。

  • 第一类:import xxxx(开发中,一般多用于导入sys.path目录下的一个py文件)

    • 模块级别
      1. ├── commons
      2. │   ├── __init__.py
      3. │   ├── convert.py
      4. │   ├── page.py
      5. │   ├── tencent
      6. │   │   ├── __init__.py
      7. │   │   ├── sms.py
      8. │   │   └── wechat.py
      9. │   └── utils.py
      10. ├── many.py
      11. └── run.py
      复制代码

    • 包级别
      1. ├── commons
      2. │   ├── __init__.py
      3. │   ├── convert.py
      4. │   ├── page.py
      5. │   └── utils.py
      6. ├── third
      7. │   ├── __init__.py
      8. │   ├── ali
      9. │   │   └── oss.py
      10. │   └── tencent
      11. │       ├── __init__.py
      12. │       ├── __pycache__
      13. │       ├── sms.py
      14. │       └── wechat.py
      15. └── run.py
      复制代码


  • 第二类:from xxx import xxx 【常用】,一般适用于多层嵌套和导入模块中某个成员的情况。

    • 成员级别
      1. ├── commons
      2. │   ├── __init__.py
      3. │   ├── convert.py
      4. │   ├── page.py
      5. │   └── utils.py
      6. ├── many.py
      7. └── run.py
      复制代码

      提示:基于from模式也可以支持 from many import *,即:导入一个模块中所有的成员(可能会重名,所以用的少)。
    • 模块级别
      1. ├── commons
      2. │   ├── __init__.py
      3. │   ├── convert.py
      4. │   ├── page.py
      5. │   └── utils.py
      6. ├── many.py
      7. └── run.py
      复制代码

    • 包级别
      1. ├── commons
      2. │   ├── __init__.py
      3. │   ├── convert.py
      4. │   ├── page.py
      5. │   ├── tencent
      6. │   │   ├── __init__.py
      7. │   │   ├── sms.py
      8. │   │   └── wechat.py
      9. │   └── utils.py
      10. ├── many.py
      11. └── run.py
      复制代码


1.3 相对导入

在导入模块时,对于 from xx import xx这种模式,还支持相对到导入。例如:

切记,相对导入只能用在包中的py文件中(即:嵌套在文件中的py文件才可以使用,项目根目录下无法使用)。

1.4 导入别名

如果项目中导入 成员/模块/包 有重名,那么后导入的会覆盖之前导入,为了避免这种情况的发生,Python支持重命名,即:
  1. from xxx.xxx import xx as xo
  2. import x1.x2 as pg
复制代码
除此之外,有了as的存在,让 import xx.xxx.xxxx.xxx 在调用执行时,会更加简单(不常用,了解即可)。

  • 原来
    1. import commons.page
    2. v1 = commons.page.pagination()
    复制代码
  • 现在
    1. import commons.page as pg
    2. v1 = pg.pagination()
    复制代码
1.5 主文件


  • 执行一个py文件时
    1. __name__ = "__main__"
    复制代码
  • 导入一个py文件时
    1. __name__ = "模块名"
    复制代码
主文件,其实就是在程序执行的入口文件,例如:
  1. ├── commons
  2. │   ├── __init__.py
  3. │   ├── convert.py
  4. │   ├── page.py
  5. │   ├── tencent
  6. │   │   ├── __init__.py
  7. │   │   ├── sms.py
  8. │   │   └── wechat.py
  9. │   └── utils.py
  10. ├── many.py
  11. └── run.py
复制代码
我们通常是执行 run.py 去运行程序,其他的py文件都是一些功能代码。当我们去执行一个文件时,文件内部的 __name__变量的值为 __main__,所以,主文件经常会看到:
  1. import many
  2. from commons import page
  3. from commons import utils
  4. def start():
  5.     v1 = many.show()
  6.     v2 = page.pagination()
  7.     v3 = utils.encrypt()
  8. if __name__ == '__main__':
  9.     start()
复制代码
只有是以主文件的形式运行此脚本时start函数才会执行,被导入时则不会被执行。
小结


  • 模块和包的区别
  • 导入模块的两种方式:
    1. import xx
    2. from xxx import xxx
    复制代码
  • 相对导入,需要有包名称。
  • 模块重名可以通过as取别名。
  • 执行py文件时,内部__name__=="__main__",导入模块时,被导入的模块 __name__="模块名"
  • 在项目开发中,一般在主文件中会写上 main (主文件标记,不是绝对的,因为其他文件在开发调试时候有时候也可能有main)。
2. 第三方模块

Python内部提供的模块有限,所以在平时在开发的过程中,经常会使用第三方模块。
而第三方模块必须要先安装才能可以使用,下面介绍常见的3中安装第三方模块的方式。
其实,使用第三方模块的行为就是去用别人写好并开源出来的py代码,这样自己拿来就用,不必重复造轮子了。。。。
2.1 pip(最常用)

这是Python中最最最常用的安装第三方模块的方式。
pip其实是一个第三方模块包管理工具,默认安装Python解释器时自动会安装,默认目录:
  1. MAC系统,即:Python安装路径的bin目录下
  2.         /Library/Frameworks/Python.framework/Versions/3.9/bin/pip3
  3.         /Library/Frameworks/Python.framework/Versions/3.9/bin/pip3.9
  4.        
  5. Windows系统,即:Python安装路径的scripts目录下
  6.         C:\Python39\Scripts\pip3.exe
  7.         C:\Python39\Scripts\pip3.9.exe
复制代码
提示:为了方便在终端运行pip管理工具,我们也会把它所在的路径添加到系统环境变量中。
  1. pip3 install 模块名称
复制代码
如果你的电脑上某个写情况没有找到pip,也可以自己手动安装:

  • 下载 get-pip.py 文件,到任意目录
    1. 地址:https://bootstrap.pypa.io/get-pip.py
    复制代码
  • 打开终端进入目录,用Python解释器去运行已下载的 get-pip.py文件即刻安装成功。

使用pip去安装第三方模块也非常简单,只需要在自己终端执行:pip install 模块名称 即可。


默认安装的是最新的版本,如果想要指定版本:
  1. pip3 install 模块名称==版本
  2. 例如:
  3. pip3 install django==2.2
复制代码
2.1.1 pip更新

上图的黄色字体提示:目前我电脑上的pip是20.2.3版本,最新的是 20.3.3 版本,如果想要升级为最新的版本,可以在终端执行他提示的命令:
  1. /Library/Frameworks/Python.framework/Versions/3.9/bin/python3.9 -m pip install --upgrade pip
复制代码
注意:根据自己电脑的提示命令去执行,不要用我这里的提示命令哈。
2.1.2 豆瓣源

pip默认是去 https://pypi.org 去下载第三方模块(本质上就是别人写好的py代码),国外的网站速度会比较慢,为了加速可以使用国内的豆瓣源。

  • 一次性使用
    1. pip3.9 install 模块名称  -i  https://pypi.douban.com/simple/
    复制代码
  • 永久使用

    • 配置
      1. # 在终端执行如下命令
      2. pip3.9 config set global.index-url https://pypi.douban.com/simple/
      3. # 执行完成后,提示在我的本地文件中写入了豆瓣源,以后再通过pip去安装第三方模块时,就会默认使用豆瓣源了。
      4. # 自己以后也可以打开文件直接修改源地址。
      5. Writing to /Users/wupeiqi/.config/pip/pip.conf
      复制代码
    • 使用
      1. pip3.9 install 模块名称
      复制代码

写在最后,也还有其他的源可供选择(豆瓣应用广泛)。
  1. 阿里云:http://mirrors.aliyun.com/pypi/simple/
  2. 中国科技大学:https://pypi.mirrors.ustc.edu.cn/simple/
  3. 清华大学:https://pypi.tuna.tsinghua.edu.cn/simple/
  4. 中国科学技术大学:http://pypi.mirrors.ustc.edu.cn/simple/
复制代码
2.2 源码

如果要安装的模块在pypi.org中不存在 或 因特殊原因无法通过pip install 安装时,可以直接下载源码,然后基于源码安装,例如:

  • 下载requests源码(压缩包zip、tar、tar.gz)并解压。
    1. 下载地址:https://pypi.org/project/requests/#files
    复制代码
  • 进入目录
  • 执行编译和安装命令
    1. python3 setup.py build
    2. python3 setup.py install
    复制代码


2.3 wheel

wheel是Python的第三方模块包的文件格式的一种,我们也可以基于wheel去安装一些第三方模块。

  • 安装wheel格式支持,这样pip再安装第三方模块时,就可以处理wheel格式的文件了。
    1. pip3.9 install wheel
    复制代码
  • 下载第三方的包(wheel格式),例如:https://pypi.org/project/requests/#files


  • 进入下载目录,在终端基于pip直接安装

无论通过什么形式去安装第三方模块,默认模块的安装路径在:
  1. Max系统:
  2.         /Library/Frameworks/Python.framework/Versions/3.9/lib/python3.9/site-packages
  3. Windows系统:
  4.         C:\Python39\Lib\site-packages\
复制代码
提醒:这个目录在sys.path中,所以我们直接在代码中直接导入下载的第三方包是没问题的。
3.内置模块(一)

Python内置的模块有很多,我们也已经接触了不少相关模块,接下来咱们就来做一些汇总和介绍。
内置模块有很多 & 模块中的功能也非常多,我们是没有办法注意全局给大家讲解,在此我会整理出项目开发最常用的来进行讲解。
3.1 os
  1. import os
  2. # 1. 获取当前脚本绝对路径
  3. """
  4. abs_path = os.path.abspath(__file__)
  5. print(abs_path)
  6. """
  7. # 2. 获取当前文件的上级目录
  8. """
  9. base_path = os.path.dirname( os.path.dirname(路径) )
  10. print(base_path)
  11. """
  12. # 3. 路径拼接
  13. """
  14. p1 = os.path.join(base_path, 'xx')
  15. print(p1)
  16. p2 = os.path.join(base_path, 'xx', 'oo', 'a1.png')
  17. print(p2)
  18. """
  19. # 4. 判断路径是否存在
  20. """
  21. exists = os.path.exists(p1)
  22. print(exists)
  23. """
  24. # 5. 创建文件夹
  25. """
  26. os.makedirs(路径)
  27. """
  28. """
  29. path = os.path.join(base_path, 'xx', 'oo', 'uuuu')
  30. if not os.path.exists(path):
  31.     os.makedirs(path)
  32. """
  33. # 6. 是否是文件夹
  34. """
  35. file_path = os.path.join(base_path, 'xx', 'oo', 'uuuu.png')
  36. is_dir = os.path.isdir(file_path)
  37. print(is_dir) # False
  38. folder_path = os.path.join(base_path, 'xx', 'oo', 'uuuu')
  39. is_dir = os.path.isdir(folder_path)
  40. print(is_dir) # True
  41. """
  42. # 7. 删除文件或文件夹
  43. """
  44. os.remove("文件路径")
  45. """
  46. """
  47. path = os.path.join(base_path, 'xx')
  48. shutil.rmtree(path)
  49. """
复制代码

  • listdir,查看目录下所有的文件
  • walk,查看目录下所有的文件(含子孙文件)
  1. import os
  2. """
  3. data = os.listdir("xxxxxxxx")
  4. print(data)
  5. # ['convert.py', '__init__.py', 'page.py', '__pycache__', 'utils.py', 'tencent']
  6. """
  7. """
  8. 要遍历一个文件夹下的所有文件,例如:遍历文件夹下的所有mp4文件
  9. """
  10. data = os.walk("xxxxxxx")
  11. for path, folder_list, file_list in data:
  12.     for file_name in file_list:
  13.         file_abs_path = os.path.join(path, file_name)
  14.         ext = file_abs_path.rsplit(".",1)[-1]
  15.         if ext == "mp4":
  16.             print(file_abs_path)
复制代码
3.2 shutil
  1. import shutil
  2. # 1. 删除文件夹
  3. """
  4. path = os.path.join(base_path, 'xx')
  5. shutil.rmtree(path)
  6. """
  7. # 2. 拷贝文件夹
  8. """
  9. shutil.copytree("xxxxx","xxxx")
  10. """
  11. # 3.拷贝文件
  12. """
  13. shutil.copy("xxxx","xxxxx")
  14. shutil.copy("xxxxx","xxxx")
  15. """
  16. # 4.文件或文件夹重命名
  17. """
  18. shutil.move("xxxx.png","x.png")
  19. shutil.move("/files","/images")
  20. """
  21. # 5. 压缩文件
  22. """
  23. # base_name,压缩后的压缩包文件
  24. # format,压缩的格式,例如:"zip", "tar", "gztar", "bztar", or "xztar".
  25. # root_dir,要压缩的文件夹路径
  26. """
  27. # shutil.make_archive(base_name=r'datafile',format='zip',root_dir=r'files')
  28. # 6. 解压文件
  29. """
  30. # filename,要解压的压缩包文件
  31. # extract_dir,解压的路径
  32. # format,压缩文件格式
  33. """
  34. # shutil.unpack_archive(filename=r'datafile.zip', extract_dir=r'xxxxxx/xo', format='zip')
复制代码
3.3 sys
  1. import sys
  2. # 1. 获取解释器版本
  3. """
  4. print(sys.version)
  5. print(sys.version_info)
  6. print(sys.version_info.major, sys.version_info.minor, sys.version_info.micro)
  7. """
  8. # 2. 导入模块路径
  9. """
  10. print(sys.path)
  11. """
复制代码

  • argv,执行脚本时,python解释器后面传入的参数
  1. import sys
  2. print(sys.argv)
  3. # [
  4. #       'xxxxx/2.接受执行脚本的参数.py'
  5. # ]
  6. # [
  7. #     "2.接受执行脚本的参数.py"
  8. # ]
  9. # ['2.接受执行脚本的参数.py', '127', '999', '666', 'wupeiqi']
  10. # 例如,请实现下载图片的一个工具。
  11. def download_image(url):
  12.     print("下载图片", url)
  13. def run():
  14.     # 接受用户传入的参数
  15.     url_list = sys.argv[1:]
  16.     for url in url_list:
  17.         download_image(url)
  18. if __name__ == '__main__':
  19.     run()
复制代码
3.4 random
  1. import random
  2. # 1. 获取范围内的随机整数
  3. v = random.randint(10, 20)
  4. print(v)
  5. # 2. 获取范围内的随机小数
  6. v = random.uniform(1, 10)
  7. print(v)
  8. # 3. 随机抽取一个元素
  9. v = random.choice([11, 22, 33, 44, 55])
  10. print(v)
  11. # 4. 随机抽取多个元素
  12. v = random.sample([11, 22, 33, 44, 55], 3)
  13. print(v)
  14. # 5. 打乱顺序
  15. data = [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]
  16. random.shuffle(data)
  17. print(data)
复制代码
3.5 hashlib
  1. import hashlib
  2. hash_object = hashlib.md5()
  3. hash_object.update("武沛齐".encode('utf-8'))
  4. result = hash_object.hexdigest()
  5. print(result)
复制代码
  1. import hashlib
  2. hash_object = hashlib.md5("iajfsdunjaksdjfasdfasdf".encode('utf-8'))
  3. hash_object.update("武沛齐".encode('utf-8'))
  4. result = hash_object.hexdigest()
  5. print(result)
复制代码
3.6 configparser

见:day06
3.7 xml

见:day06
总结


  • 模块和包的区别
  • 了解如何导入模块

    • 路径
    • 导入方式

  • 导入模块时一般要遵循的规范【补充】

    • 注释:文件顶部或init文件中。
    • 在文件顶部导入
    • 有规则导入,并用空行分割。
      1. # 先内置模块
      2. # 再第三方模块
      3. # 最后自定义模块
      复制代码
      1. import os
      2. import sys
      3. import random
      4. import hashlib
      5. import requests
      6. import openpyxl
      7. from commons.utils import encrypt
      复制代码

  • 第三方模块安装的方法
  • 常见内置模块
作业


  • 自己去网上搜索如何基于Python计算mp4视频的时长,最终实现用代码统计某个文件夹下所有mp4的时长。
  1. from moviepy.editor import VideoFileClip
  2. import os
  3. # 遍历目录下的所有mp4
  4. def get_mp4_hour(file_path):
  5.     total_seconds = 0
  6.     data = os.walk(file_path)
  7.     for path, folder_list, file_list in data:
  8.         for file_name in file_list:
  9.             file_abs_path = os.path.join(path, file_name)
  10.             ext = file_abs_path.rsplit(".", 1)[-1]
  11.             if ext == "mp4":
  12.                 clip = VideoFileClip(file_abs_path)
  13.                 duration = clip.duration
  14.                 total_seconds += duration
  15.     hour = round(total_seconds/60/60, 2)
  16.     return hour
  17. if __name__ == '__main__':
  18.     get_mp4_hour("xxxx")
复制代码
来源:https://www.cnblogs.com/sbhglqy/p/18117252
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