Python中的系统内置模块#学习猿地

> 系统内置模块就是按照python解释器后，系统给提供的模块

> 在需要时可以导入后使用，例如：json，re，os。。。

## 序列化模块

> 序列化是指可以把python中的数据，以文本或二进制的方式进行转换，并且还能反序列化为原来的数据

> 数据在程序与网络中进行传输和存储时，需要以更加方便的形式进行操作，因此需要对数据进行序列化

> 对数据进行序列化的主要方法有以下两种

> + 二进制序列化模块 pickle （python专用）

> + 文本序列化模块 json （互联网通用）

### pickle 序列化

+ dumps() 序列化，可以把一个python的任意对象序列化成为一个二进制

+ 返回一个序列化后的二进制数据

+ pickle.dumps(var)

+ loads() 反序列化，可以把一个序列化后的二进制数据反序列化为python的对象

+ 返回一个反序列化后的python对象

+ pickle.dumps(var)

+ dump() 序列化，把一个数据对象进行序列化并写入到文件中

+ 参数1，需要序列化的数据对象

+ 参数2，写入的文件对象

+ pickle.dump(var,fp)

+ load() 发序列化，在一个文件中读取序列化的数据，并且完成一个反序列化

+ 参数1，读取的文件对象

+ pickle.load(fp)

### json 序列化

> JSON (JavaScript Object Notation)

> JSON 是一个受 JavaScript 的对象字面量语法启发的轻量级数据交换格式。

> JSON 在js语言中是一个对象的表示方法，和Python中的字典的定义规则和语法都很像

> JSON 在互联网中又是一种通用的数据交换，数据传输，数据定义的一种数据格式

+ json.dumps() 完成json格式数据的序列化

+ json.loads() 完成json格式数据的反序列化

+ json.dump() 和pickle模块的dump方法一样

+ json.load() 和pickle模块的load方法一样

**扩展了解json**

json数据格式：

```json

// data.json

// 以下三种格式都属于json格式化数据

{'name':'admin','age':20,'sex':'男'} # 1

[1,2,3] # 2

# 3

[

{'name':'admin','age':20,'sex':'男'},

{'name':'aa','age':21,'sex':'m'}

]

```

js对象定义：

```javascript

// demo.js

// javascript 中的对象定义方法

var obj = {'name':'admin','age':20,'sex':'男'}

// javascript 中的数组定义方法

var arr = [1,2,3]

```

## 数学与数值相关模块

### 数学模块 Math

> python中的内置数学模块Math，提供了很多的数学相关运算

> 文档地址： https://docs.python.org/zh-cn/3.7/library/math.html#module-math

> 数论与表示函数

> 幂函数与对数函数

> 三角函数

> 角度转换

> 双曲函数

> 特殊函数

> 常量

示例：

```python

import math

# math的相关函数。一部分

# math.ceil() 向上取整,内置函数 round() 四舍五入

res = math.ceil(2.55)

# math.floor() 向下取整，

res = math.floor(2.55)

# math.pow() 计算数值的n次方,结果是浮点

res = math.pow(2,3)

# math.sqrt() 开平方运算，结果是浮点

res = math.sqrt(12)

# math.fabs() 计算绝对值,结果是浮点

res = math.fabs(-3.14)

# math.modf() 把一个数值拆分成小数和整数组成的元组

res = math.modf(3) #(0.0, 3.0)

# math.copysign(x,y) 把第二个参数的正负符合拷贝给第一个参数,结果为浮点数

res = math.copysign(-3,99)

# math.fsum() 将一个容器类型数据中的元素进行一个求和运算，结果为浮点数

# res = math.fsum('123') # X TypeError: must be real number, not str

# res = math.fsum({1,2,3}) # 注意：容器中的元素必须是可以运算的number类型

# math.factorial(x) 以一个整数返回 x 的阶乘

res = math.factorial(10) #

# 常量

# 数学常数 π = 3.141592...，精确到可用精度。

res = math.pi

print(res)

```

### 随机模块 random

示例：

```python

import random

# random.random() 返回 0 - 1 之间的随机小数 (左闭右开)

res = random.random()

# random.randrange([开始值]，结束值，[步进值]) 随机获取指定范围内的整数

res = random.randrange(5) # 一个参数，从0到整数之间的值，左闭右开

res = random.randrange(5,10) # 两个参数，从第一个值到第二个值之间的随机数，左闭右开

# res = random.randrange(5,10,2) # 三个参数，按照指定步进值从第一个值到第二个值之间的随机数，左闭右开

# 随机数的应用场景：数字验证码，高并发下的订单号。。。

# random.randint() 随机产生指定范围内的随机整数

res = random.randint(5,10)

# random.uniform() 获取指定返回内的随机小数

res = random.uniform(5,10)

# random.choice() 随机获取容器类型中的值

res = random.choice('123')

res = random.choice([1,2,3,4])

# random.shuffle() 随机打乱当前列表中的值,没有返回值，直接打乱原数据

arr = [1,2,3,4,5]

res = random.shuffle(arr)

# print(res,arr)

```

## 系统操作相关模块

### os 操作系统接口模块

```python

import os

#1. os.getcwd() 获取当前的工作目录,注意获取的不是当前脚本的目录，

res = os.getcwd()

# 如果在当前目录执行这个脚本文件，那么getcwd获取的就是当前的文件目录

# 如果把执行的目录切换到其它位置，在执行当前脚本，那么获取的就是你执行这个脚本时的目录

#2. os.chdir() # 修改当前的工作目录

# os.chdir('/Users/yc/')

res = os.getcwd()

#3. os.listdir() 获取当前或指定目录中的所有项（文件，文件夹，隐藏文件），组成的列表

res = os.listdir() # 不指定目录时，默认为当前的工作目录 == linux 中的 ls -al == windows dir

res = os.listdir(path='/users/yc/Desktop/code') # == linux 中的 ls -al == windows dir

#4. os.mkdir(文件夹路径，权限) # 创建文件夹

# os.mkdir('aa',0o777) # 默认在工作目录创建一个人文件夹

'''

关于系统中的文件权限，仅限linux系统

drwxr-xr-x 4 yc staff 128 11 27 11:40 aa

dr----x--x 2 yc staff 64 11 27 11:42 abc

第一位 d代表是一个目录，如果是-则表示为一个文件

前三位的rwx 代表文件所有人( u )的权限

中间三位的 r-x 代表文件所属组( g )的权限

最后三位的 r-x 代表其他人( o )的权限

其中 r w x 代表不同的操作权限 777 分别代表所有人，所属组，和其它

r 表示是否可读， 4

w 表示是否可写 2

x 表示是否可执行 1

注意：无法使用python去创建一个比自己这个进程权限还高的文件

'''

# abc/a/b/c 都不存在时，无法使用 mkdir进行递归创建

# os.mkdir('/users/yc/Desktop/code/abc/a/b/c')

# 5. os.makedirs() 可以递归创建文件夹

# os.makedirs('/users/yc/Desktop/code/abc/a/b/c/')

# 6. os.rmdir() 删除空文件夹

# os.rmdir('./a') # a 是一个空文件夹

# os.rmdir('./b') # b 是含有一个文件夹的目录 OSError: Directory not empty: './b'

# os.rmdir('./c') # c 是含有一个文件的目录 OSError: [Errno 66] Directory not empty: './c'

# 7. os.removedirs() 递归删除空文件夹

'''

连续创建几个空文件

abc/

def/

aaa/

./abc/def/aaa/

在mac系统中连续创建了abc目录后又在里面创建def，又在def里面创建aaa

此时。使用os.removedirs('./abc/def/aaa/') 删除时，只删除了aaa。

为什么？

因为mac系统中的文件夹只要被使用过，都会默认创建一个隐藏文件 .DS_Store，因此这个文件夹不在是空文件夹了

'''

# os.removedirs('./abc/def/aaa/')

# 8. os.remove() 删除文件

# os.remove('./abc/.DS_Store')

# 9. os.rename() 修改文件或文件夹的名字

# os.rename('./a','./AAA')

# 10. os.system() 执行操作系统中的命令

os.system('python3 3.内置模块-数学模块-Math.py')

os.system('ls')

```

### os.path 路径模块

```python

# os.path 系统模块中的路径模块

import os

# 将相对路径转化为绝对路径 ***

res = os.path.abspath('./') # /Users/yc/Desktop/code

# 获取路径中的主体部分就是返回路径中的最后一部分

res = os.path.basename('/Users/yc/Desktop/code') # code

res = os.path.basename('/Users/yc/Desktop/code/1.py') # 1.py

# 获取路径中的路径部分返回路径中最后一部分之前的内容

res = os.path.dirname('/Users/yc/Desktop/code/1.py') # /Users/yc/Desktop/code

# join() 链接多个路径，组成一个新的路径

res = os.path.join('./a/b/c/','2.jpg') #./a/b/c/2.jpg

# split() 拆分路径，把路径拆分为路径和主体部分，

res = os.path.split('./abc/def/aaa') # ('./abc/def', 'aaa')

# splitext() 拆分路径，可以拆分文件后缀名

res = os.path.splitext('./a/b/c/2.jpg')

# 获取文件的大小字节数

res = os.path.getsize('./3.内置模块-数学模块-Math.py')

# 检测是否是一个文件夹,是否存在

res = os.path.isdir('/Users/yc')

# 检测文件是否存在 ***

res = os.path.isfile('./3.内置模块-数学模块-Math.py')

# exists() **** 检测路径是否存在，既可以检测文件，也可以检测路径

res = os.path.exists('/Users/yc/Desktop/code/3.内置模块-数学模块-Math.py')

a = '/Users/yc/Desktop/code/3.内置模块-数学模块-Math.py'

b = '/Users/yc/../yc/Desktop/code/3.内置模块-数学模块-Math.py'

# 检测两个path路径是否同时指向了一个目标位置（两个路径必须真实）

res = os.path.samefile(a,b)

print(res)

```

### shutil 高级操作模块

```python

# 。高级模块 shutil

import shutil

# shutil == shell util

#1 copy 复制文件把一个文件拷贝到指定的目录中

# shutil.copy('./data.json','./a/da.json')

#2 copy2 和copy方法一样，可以把拷贝文件到指定目录，保留了原文件的信息（操作时间和权限等）

#3 copyfile 拷贝文件的内容（打开文件，读取内容，写入到新的文件中）

#4 copytree 可以把整个目录结构和文件全部拷贝到指定目录中，但是要求指定的目标目录必须不存在

# shutil.copytree('./a','./b/')

#5 rmtree() 删除整个文件夹

# shutil.rmtree('./a')

#6 move 移动文件或文件夹到指定目录，也可以用于修改文件夹或文件的名称

shutil.move('./b','./abc')

```

## zipfile 压缩模块

```python

# 压缩模块 zipfile

import zipfile,os

# 压缩文件操作

# with zipfile.ZipFile('spam1.zip', 'w') as myzip:

# myzip.write('data.json')

# myzip.write('data.txt')

# myzip.write('data2.txt')

# 解压缩文件

# with zipfile.ZipFile('spam.zip', 'r') as myzip:

# myzip.extractall('./')

# 如果压缩当前文件夹中的所有文件？

# with zipfile.ZipFile('spam.zip', 'w',zipfile.ZIP_DEFLATED) as myzip:

# # 获取当前目录中所有的项

# arr = os.listdir('./')

# for i in arr:

# myzip.write(i)

# # 使用shutil模块进行归档压缩

# import shutil

# # 参数1 创建的压缩文件名称，参数2，指定的压缩格式，zip，tar 参数3 要压缩的文件或文件夹路径

# shutil.make_archive('a','zip','./')

```

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