Python 学习8 --文件管理&模块与包

思维导图

文件的管理

文件管理的三大步骤:

• 打开文件; f = open(“filename”)
• 处理文件;
  f.read() # 可以读取文件内容
  f.write(“hello”) # 不能往文件中写入,因为默认文件以r的模
• 关闭并保存文件; f.close()

文件的几种模式总结:

r模式:

若文件不存在，直接报错;
文件只能读取，不能写入;

w模式:

若文件不存在,直接创建文件;
文件只能写入，不能读取;
打开文件时会清空原有文件内容;

r+模式:

若文件不存在,直接报错;
文件可以读也可以写;
具体写入的内容在哪里，由文件指针(句柄)决定;

w+模式:

若文件不存在,直接创建文件;
文件既能写入也能读取;
打开文件时会清空原有文件内容;

a

若文件不存在,直接创建文件;
文件只能写入，不能读取;
写入的内容直接追加到文件最后;

a+

若文件不存在,直接创建文件;
文件既能写入也能读取;
写入的内容直接追加到文件最后;

b

以二进制的方式打开文件,可以跟r,w,+等组合使用;

文件的读取

read() # 直接读取文件所有内容；
readline() # 每次读取文件一行内容,返回类型为字符串;
readlines() # 读取文件所有内容，以列表形式返回;
xreadlines() # 类似生成器，文件内容不直接以列表方式返回;

文件的写入

write(“str”) # 将字符串写入文件
writelines(“[“hello\n”,”world\n”]”) # 将序列的每个元素写入文件;

文件的其它操作

f.seek(偏移量,选项)
# 偏移量,如果为正数，代表向右偏移；如果为负数，代表向左偏移;
# 选项,如果为0，指针指向文件开始;
如果为1,指针指向当前位置;
如果为2,指针指向文件末尾;
f.flush() # 提交对文件的修改；

文件的几个注意点：

• 文件对象是可迭代数据类型，可以通过for遍历文件的内容;
• with open(“filename”) as f:通过这种方法来避免用户忘记关闭文件的问题;

练习题:

• 显示文件的所有行，但忽略以#开头的行;

#!/usr/bin/env python#coding:utf-8f = open("hello.txt",'r')for line in f.xreadlines():    if line.strip()[0] != "#":        print  line,f.close()

• 逐页显示文本文件的程序,用户输入一个文件名，每次默认显示行数为10行，给用户一个选项,”是否继续?(Y|N)”

#!/usr/bin/env python#coding:utf-8file = raw_input("FileName:").strip()f = open(file,'r')while True:    lines = 0       # 显示文件已经显示行数    for line in range(10):      # 每次读取的文件行数        cline = f.readline()        if cline:            lines += 1            print cline,    if lines < 10:        print "\n file over!"        break    choice = raw_input("Continue(Y|N)").upper()    if choice == "N":        breakf.close()

模块与包的管理

模块

• 模块实质上就是一个以.py结尾的文件，可以被其他py文件调用;
• 导入模块时，会去python的默认搜索路径中寻找;
• python的默认搜索路径sys.path，
• 添加自定义的搜索路径时，sys.path是一个列表,sys.apth.append(“path”)；
  - sys.path.append(“/home/kiosk/1-Pythonv3/day08/code”)
  - sys.path.insert(0,’/home/kiosk’)
• 导入一个模块的实质是将模块的文件重新运行一次;
• 导入模块的方法:
  import module1,module2
  from 模块名 import 函数名
  from 模块名 import 函数名 as 函数别名
  import 模块名 as 函数别名

包

• 导入一个包的实质是运行包里面的init.py文件;
• 导入包的方法:
  import 包名.模块名
  from 包名 import 模块名
  import 包名(注意init.py函数的内容)

模块分类:

- 内置模块(os,sys,time)- 自定义模块- 第三方模块

常用的内置模块

os , sys , time , datetime , json/pickle , shutil ，random

os

os模块包含普遍的操作系统功能。如果你希望你的程序能够与平台无关的话，这个模块是尤为重要的。

1. os.name——判断现在正在实用的平台，Windows 返回 ‘nt’; Linux 返回’posix’

2. os.mkdir()——创建目录

3. os.makedirs()——递归建立目录

4. os.remove()——删除指定文件

5. os.chdir()——改变目录到指定目录

6. os.getcwd()——得到当前工作的目录

7. os.listdir()——指定所有目录下所有的文件和目录名
   

8. os.path.isfile()——判断指定对象是否为文件；是返回True,否则False

9. os.path.isdir()——判断指定对象是否为目录；是返回True,否则False
   

10. os.path.split()——返回路径的目录和文件名
    

11. os.system()——执行shell命令
    

12. os.path.join(path, name)——连接目录和文件名
    

13. os.path.basename(path)——返回文件名

14. os.path.dirname(path)——返回文件路径

sys

sys 模块提供了许多函数和变量来处理 Python 运行时环境的不同部分

1. sys.argv() : 在外部向程序内部传递参数
   

2. sys.exit(n) :执行到主程序末尾，解释器自动退出，但是如果需要中途退出程序，可以调用sys.exit函数，带有一个可选的整数参数返回给调用它的程序，表示你可以在主程序中捕获对sys.exit的调用。（0是正常退出，其他为异常）
   

3. sys.path :环境变量，即获取指定模块搜索路径的字符串集合（显示的信息实际为一个列表，可以通过append()命令增加搜索目录）
   

4. sys.modules : sys.modules是一个全局字典，该字典是python启动后就加载在内存中。每当程序员导入新的模块，sys.modules将自动记录该模块。当第二次再导入该模块时，python会直接到字典中查找，从而加快了程序运行的速度。它拥有字典所拥有的一切方法。

5. sys.getdefaultencoding() : 获取系统当前编码，一般默认为ascii。

6. sys.setdefaultencoding() : 设置系统默认编码，执行dir（sys）时不会看到这个方法，在解释器中执行不通过，可以先执行reload(sys)，在执行setdefaultencoding(‘utf8’)，此时将系统默认编码设置为utf8。（见设置系统默认编码 ）

7. sys.getfilesystemencoding() : 获取文件系统使用编码方式，Windows下返回’mbcs’，mac下返回’utf-8’.

8. sys.platform: 获取当前系统平台。

9. sys.stdin,sys.stdout,sys.stderr: stdin , stdout , 以及stderr 变量包含与标准I/O 流对应的流对象. 如果需要更好地控制输出,而print 不能满足你的要求, 它们就是你所需要的. 你也可以替换它们, 这时候你就可以重定向输出和输入到其它设备( device ), 或者以非标准的方式处理它们

time

在实际的编程中我们要经常与时间打交道，所以time模块是非常有用的，在python中，对时间的处理并不只有time，还有datetime和calendar，locale。

1. time.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。

2. time.time()：返回当前时间的时间戳。
   
   

3. time.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. time.mktime(t)：将一个struct_time转化为时间戳。

time.mktime(time.localtime())1304576839.0

1. time.sleep(secs)：线程推迟指定的时间运行。单位为秒。

time.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

import time  if __name__ == '__main__':      time.sleep(1)      print "clock1:%s" % time.clock()      time.sleep(1)      print "clock2:%s" % time.clock()      time.sleep(1)      print "clock3:%s" % time.clock()

运行结果：

clock1:3.35238137808e-006
clock2:1.00005142763
clock3:2.00011843636

其中第一个clock()输出的是程序运行时间
第二、三个clock()输出的都是与第一个clock的时间间隔

1. time.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。

time.asctime()'Thu May 5 14:55:43 2011'

1. time.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))。

time.ctime()'Thu May 5 14:58:09 2011'

time.ctime(time.time())'Thu May 5 14:58:39 2011'

time.ctime(1304579615)'Thu May 5 15:13:35 2011'

datetime

datetime模块提供对于日期和时间进行简单或复杂的操作. datetime 模块提供了以下的可用类型

datetime模块定义了两个常量：datetime.MINYEAR和datetime.MAXYEAR，分别表示datetime所能表示的最小、最大年份。其中，MINYEAR = 1，MAXYEAR = 9999。

1. datetime.date: 一个理想化的日期, 提供year, month, day属性
2. datetime.time: 一个理想化的时间, 提供hour, minute, second, microsecond, tzinfo.
3. datetime.datetime: 日期和时间的组合.提供year, month, day, hour, minute, second, microsecond, tzinfo.
4. datetime.timedelta: 表达两个date,time和datetime持续时间内的微妙差异.
5. datetime.tzinfo: 时间对象的抽象基类.

json/pickle

json和pickle模块，两个都是用于序列化的模块

• json模块，用于字符串与python数据类型之间的转换

• pickle模块，用于python特有类型与python数据类型之间的转换

两个模块，都提供了dumps,dump,loads,load 4个功能

json.loads() ： loads 由字符串转其他数据类型
json.load() ： 将文档（内部是字符串格式）转换成python的其他数据类型
json.dumps() ： 将字典、列表、元组 转换成字符串格式
json.dump() ： 将字典、元组、列表转换成字符串格式并写入文档

注意 dump load 不要一起运行，会报错，一步一步来

shutil

在看django和scrapy源码的时候，可以看见他会有一个模式，即先有一些模块文件，在他的源码中，当你使用他规定的命令的时候，就会复制这些文件，来生成你要的模板文件。这里就是用了python自带的shutil模块。

1. shutil.copyfile( src, dst) : 从源src复制到dst中去。当然前提是目标地址是具备可写权限。抛出的异常信息为IOException. 如果当前的dst已存在的话就会被覆盖掉

2. shutil.move( src, dst) : 移动文件或重命名

3. shutil.copymode( src, dst) : 只是会复制其权限其他的东西是不会被复制的

4. shutil.copystat( src, dst) : 复制权限、最后访问时间、最后修改时间

5. shutil.copy( src, dst) : 复制一个文件到一个文件或一个目录

6. shutil.copy2( src, dst) : 在copy上的基础上再复制文件最后访问时间与修改时间也复制过来了，类似于cp –p的东西

7. shutil.copy2( src, dst) : 如果两个位置的文件系统是一样的话相当于是rename操作，只是改名；如果是不在相同的文件系统的话就是做move操作

8. shutil.copytree( olddir, newdir, True/Flase) :
   把olddir拷贝一份newdir，如果第3个参数是True，则复制目录时将保持文件夹下的符号连接，如果第3个参数是False，则将在复制的目录下生成物理副本来替代符号连接

9. shutil.rmtree( src ) : 递归删除一个目录以及目录内的所有内容

random

random模块用于生成随机数

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

2. 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。

3. random.randint()的函数原型为：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

4. 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(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。

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

7. 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。

进程管理

练习：读取负载信息

分析：

/proc文件系统是一个虚拟的文件系统，不占用磁盘空间，它反映了当前操作系统在内存中的运行情况，查看/proc下的文件可以聊寄到系统的运行状态。查看系统平均负载使用“cat /proc/loadavg”命令，输出结果如下：
0.27 0.36 0.37 4/83 4828/
前三个数字大家都知道，是1、5、15分钟内的平均进程数（有人认为是系统负荷的百分比，其实不然，有些时候可以看到200甚至更多）。后面两个呢，一个的分子是正在运行的进程数，分母是进程总数；另一个是最近运行的进程ID号。

程序

#!/usr/bin/env python  import osdef load_stat():    loadavg = {}    f = open("/proc/loadavg")    con = f.read().split()    f.close()    loadavg['lavg_1']=con[0]    loadavg['lavg_5']=con[1]    loadavg['lavg_15']=con[2]    loadavg['nr']=con[3]    loadavg['last_pid']=con[4]    return loadavgprint "loadavg",load_stat()['lavg_15']

运行结果

练习：
备份/home目录,备份的包名称为homeback_YY_MM_DD.tar.gz
程序：

import shutilimport timeshutil.make_archive('homeback%s'%(time.strftime('%Y_%m_%d')),'gztar','/home')print 'homeback%s'%(time.strftime('%Y_%m_%d'))print time.strftime('%Y_%m_%d')

运行结果：