[Python知识库]Python进阶

模块与包

模块与包在 Python 当中使用得不可谓不频繁，Python 之所以代码量少、开发速度快，模块与包占据了非常大的原因，这也是进阶爬虫、数据分析、web 开发等方向必须掌握的技能。

模块

模块指的是 Python 的程序文件（源文件），模块的文件名就是模块名加上.py，里面包含了 Python 对象定义和 Python 语句，模块包含了定义函数、类和执行代码等等，一般情况下不要去修改模块，以免模块失效。

Python 中允许导入的形式来进行模块调用，Python 中的模块也是对象，模块中定义的所有全局变量，导入后都成为模块的属性。

如果要导入多个模块，可以只用 1 个 import 来导入多个模块，多个模块之间用逗号隔开即可，但是在 Python 的 PEP8 风格里面，不建议这么做，所以要导入几个模块，就写几个 import 来进行挨个导入。

例子：导入 math 模块并调用 sqrt () 开平方的功能对 9 进行开平方

import math
num = math.sqrt(9)
print(num)

输出结果：
3.0
在 Python 中进行运算操作默认返回的是 float 类型，所以是 3.0。


from math import sqrt
num = sqrt(9)
print(num)

输出结果：
3.0

模块定义别名

有的模块或者模块内的功能名字比较长，多次使用的时候不方便，可以进行自定义模块或者功能的名字。

模块自定义别名： import 模块名 as 别名

from 模块名 import 功能名 as 别名

自定义模块

每个人都能生成自定义模块来进行调用，自定义模块就是 Python 文件，写代码时创建的 Python 文件就相当于 1 个模块。

注意点：被调用的模块尽量放在当前 Python 文件相同目录下，否则导入时要声明所在文件夹才能导入。

例子：自定义 1 个模块，在另一个 Python 文件中进行调用。

新建 1 个名为 module1 的 Python 文件，代码如下：

def fun1(a,b) : #实现a+b并输出结果
    print(a+b)

相同目录下新建另一个 Python 文件，调用 module1.py 这个模块：

import module1
module1.fun1(20,30)

运行当前 Python 文件结果：
50

模块的测试

每个模块导入的时候都默认被执行一遍，但同时在模块内部又存在着很多的内部测试代码，为了避免导入模块时执行了模块内部的测试代码，于是就牵扯到一个方法：

很多模块在内部都有测试方法：
if __name__ == "__main__":
	代码1

这个方法能够实现一个功能，在模块中执行的话，就会执行代码 1 的代码，在其他文件导入该模块的时候，则不会执行代码 1 的代码，所以一般模块内部的测试都放在了代码 1 当中。

为什么？神奇的点就在于__ name __ ，它在当前文件中执行的结果是 __ main__，在其他文件导入时执行的结果是模块名，所以利用这一点，用上 if 语句就能判断模块执行到底是在当前文件执行还是被导入执行。

举例：

新建 1 个 Python 叫 module1，作为模块，代码如下：

print(__name__) #打印__name__
执行结果：
__main__

再新建 1 个 Python 文件，导入刚才建好的 module1.py 模块：

import module1
执行结果：
module1

在当前文件的执行和被导入时执行，结果是不一样的，所以它成为了模块的内部测试方法。

注意点：在自定义的模块中，不建议写 while 循坏，不然导入的过程中一直在执行模块里面的 while 循坏，可能会跳不出来，也就是一直在导入模块，其他代码执行不到。

包

包就是将有联系的模块放在同一个文件夹下，并且该文件夹里有“init.py”这个文件，这个文件夹就叫做包。

包的特征：

1.包也是对象
2.必须有__init__.py文件
3.__init__.py文件是包的构造方法，控制着包的导入行为，一般是个空包
4.包里面不仅可以有模块，还可以有子包

包的导入

常规导入方法主要有 2 种。

方法 1：import 包名.模块名.目标

方法 2：import 包名.子包.模块名.目标

包的使用

import 包名.模块名
包名.模块名.功能

import  demo.my_module
print(demo.my_module.a)
demo.my_module.fun1()

----------------

from 包名 import 模块名
模块名.功能
模块名.变量

from demo import my_module
print(my_module.a)
my_module.fun1()

----------------

import 包名.模块名 as 别名
别名.功能
别名.变量

import  demo.my_module as n1    #另起别名为n1
print(n1.a)
n1.fun1()

----------------

from 包名.模块名 import 功能1
功能1

from demo.my_module import fun1
fun1()

----------------

def fun1(): 
    print("这是功能1")
def fun2():
    print("这是功能2")

from demo.hhhh import *
fun1()
fun2()

模块与包的作用

1. 提高代码的可重用性。好用的代码不止你 1 个人可以用，很多人都可以重复使用它。

2. 提高代码的可读性。如果所有的代码都放在 1 个.py 文件中，那代码就太长了，增加了理解和维护难度，所以可以把一些常用的代码封装成包和模块，起 1 个望文生义的名字，需要的时候直接用就行，减少了代码的数量，提高了可读性。

3. 减少代码的冗余。模块里面封装的一些方法，我们直接给参数去使用就可以了，不用把方法再写一遍，占用内存，也就减少了代码的冗余。

文件操作

计算机中的文件通常是指计算机硬盘为载体的、存储在计算机中的信息集合，主要的表现形式为视频、音频、图片以及文档四类，比如执行性文件.exe、文档文件.txt、网页文件.html 等等。

在现实中，我们对文件进行操作可以大致总结为 “打开→操作（阅读、删除、修改等）→保存→关闭”，在 Python 当中依然是如此。

open(name,mode) ---- 打开文件

这是 Python 打开文件的方法，用于打开一个文件，返回的是一个文件对象。

name 指的是文件名，一定要写全，何为写全？就是要写清楚 存储路径 + 文件名 + 后缀 。

为何要写这么全？因为就算是相同的存储路径下，文件名相同的文件也可能不止一个，只要后缀不一样，计算机是允许存在同名文件，所以不写全的话，计算机是不知道你指的是谁

mode 是打开文件的模式，默认是 r，也就是只读的方式。mode 的方式有很多，比如读、写等等。

write (“内容 ") ------ 写

顾名思义，就是向文件对象中写入内容。

read() ------- 读

向文件中写入内容，括号里面可以写数字也可以不写，不写的话默认是读取全部内容，写数字则表示读取 X 个字符，比如说 read (6) 则读取文件对象的 6 个字符。

close() ------ 关闭文件

关闭文件的方法，如果你在进行文件操作之后不进行关闭文件，则文件一直处于打开和操作的状态，会占用内存。

file 的对象方法

文件的方法有很多，比如 read () 和 write ()，还有一些常用的方法需要掌握:

1. close()
		关闭文件---非常重要
2. read([count])
		读取文件中的内容
		count：字节数量
3. readlines()
		读取所有内容，打包成列表
4. readline()
		读取一行数据，追加读取，读取过的不能再次读取
5. seek（offset，[from]）
		修改指针的位置：从from位置移动了offset个字节
		from：0则表示从起始位置，1则表示从当前位置开始，2则表示从末尾开始
		oofset：要移动的字节数
6. write()
		向文件中写入内容

os 模块是一个用于访问操作系统的模块，在进行文件操作的时候常会用到它。模块在使用之前要进行导入。

import os

os.rename(原文件名，新的文件名)	——文件重命名
os.remove(文件名)	——删除文件
	如果不说明路径，则在源代码所在文件夹下寻找，寻找不到会报错。
	若想删除指定文件夹下的文件，文件名则需要具体路径，例如 os.remove(r"D:\test_1\文件名"),r防止斜杠发生转义

os.mkdir(文件夹名)	——创建文件夹
os.rmdir(文件夹名)	——删除文件夹
os.getced()	——获取当前目录
os.chdir(目录)	——切换目录
os.listdir(目录)	——获取当前文件夹下所有的文件或者文件夹，返回一个列表
	os.listdir("aa") #获取aa文件夹下的所有文件或文件夹，返回一个列表

异常处理

try-except

它能够将可能出错的代码进行处理，处理后报错的红色字体将会转换成简短的、正常的字体。

try:
    有可能出现异常的代码
except 异常类型 as 变量
	处理后的代码

tyr-except 并不影响代码的运行，如果你的代码没有报错，你就算是写了 tyr-except，它也只会执行 try 那行代码，那行代码没有错误，那就不会执行 except 里面的代码。

try-except-except

这种方法和前面的 try-except 写法是差不多的，只是后面再增加了一个 except，可用于判断多种可能报错的情况。

try:
    1 / 0
    print(a)
except NameError as s:  # 第一种写法，用as+变量
    print(s)
except ZeroDivisionError:  # 第二种写法，自定义输出内容
    print("除数不能为0")  # 自定义输出的内容

try-except-else

如果没有异常，则执行 else 里面的代码。

try:
	a = 10
except (ZeroDivisionError,NameError) as ss:
  print(ss)
else:
  print(a)

try-except-finally

不管代码是否有异常，最后都会执行 finally 里面的代码。

try:
	a = 10
  1 / 0
except (ZeroDivisionError,NameError) as ss:
  print(ss)
finally:
  print("执行完毕")

顶层类 Exception

except 后面其实可以不加错误类型，因为系统会默认认为后面的错误是类型是 Exception，这是 1 个顶层类，包含了所有的出错类型。

try:
	a = 10
  1 / 0
except:  #系统默认添加 Exception
  print("出错啦")
finally:
  print("执行完毕")

正则表达式

正则作为处理字符串的一个实用工具，在 Python 中经常会用到，比如爬虫爬取数据时常用正则来检索字符串等等。正则表达式已经内嵌在 Python 中，通过导入 re 模块就可以使用。

导入 re 模块

在使用正则表达式之前，需要导入 re 模块。

import re	

findall（）的语法：

导入了 re 模块之后就可以使用 findall（）方法了

findall(正则表达式，目标字符串)

findall（）的是由正则表达式和目标字符串组成，目标字符串就是你要检索的东西。使用 findall（）之后返回的结果是一个列表，列表中是符合正则要求的字符串

正则表达式常用元字符在此不再讲解

正则对象的使用方法

正则对象的使用方法不仅通过 findall () 来使用，还可以通过其他的方法进行使用，效果是不一样的，这里我做个简单的总结：

（1）findall()
找到 re 匹配的所有字符串，返回一个列表

（2）search()
扫描字符串，找到这个 re 匹配的位置（仅仅是第一个查到的）

（3）match()
决定 re 是否在字符串刚开始的位置（匹配行首）

Match object 的操作方法

Match 对象常见的使用方法有以下几个：

（1）group()
返回 re 匹配的字符串

（2）start()
返回匹配开始的位置

（3）end()
返回匹配结束的位置

（4）span()
返回一个元组：（开始，结束）的位置

re 模块的函数

findall()
根据正则表达式返回匹配到的所有字符串，这个我就不多说了，前面都是在介绍它。

sub (正则，新字符串，原字符串)
sub () 函数的功能是替换字符串

subn (正则，新字符串，原字符串)
subn () 的作用是替换字符串，并返回替换的次数

split()
split () 分割字符串