python学习-第11课

一、内置模块2

1.1.logging(日志)

1.1.1.日志级别

日志级别大小关系为：
CRITICAL > ERROR > WARNING > INFO > DEBUG 

● DEBUG：详细的信息,通常只出现在诊断问题上。
● INFO：确认一切按预期运行
● WARNING：一个警告，可能会有一些意想不到的事情发生了,或表明一些问题在不久的将来(例如。磁盘空间低”)。这个软件还能按预期工作，这个是默认级别
● ERROR：个更严重的问题,软件没能执行一些功能
● CRITICAL：一个严重的错误,这表明程序本身可能无法继续运行

1.1.2.日志级别的常用函数

logging模块定义的模块级别的常用函数包括如下：

函数	说明
logging.debug(msg, *args, **kwargs)	创建一条严重级别为DEBUG的日志记录
logging.info(msg, *args, **kwargs)	创建一条严重级别为INFO的日志记录
logging.warning(msg, *args, **kwargs)	创建一条严重级别为WARNING的日志记录
logging.error(msg, *args, **kwargs)	创建一条严重级别为ERROR的日志记录
logging.critical(msg, *args, **kwargs)	创建一条严重级别为CRITICAL的日志记录
logging.log(level, *args, **kwargs)	创建一条严重级别为level的日志记录

示例
import logging
logger=logging.debug("this is debug level")
logger=logging.info("this is info level")
logger=logging.warning("this is warning level")  #默认
logger=logging.error("this is error level")
logger=logging.critical("this is critical level")
结果
WARNING:root:this is warning level
ERROR:root:this is error level
CRITICAL:root:this is critical level

debug和info模式没有打印

**kwargs参数说明：
**kwargs参数支持3个关键字参数: exc_info, stack_info, extra
exc_info： 其值为布尔值，如果该参数的值设置为True，则会将异常异常信息添加到日志消息中。如果没有异常信息则添加None到日志信息中。
stack_info： 其值也为布尔值，默认值为False。如果该参数的值设置为True，栈信息将会被添加到日志信息中。
extra： 这是一个字典（dict）参数，它可以用来自定义消息格式中所包含的字段，但是它的key不能与logging模块定义的字段冲突。
示例
import logging
logging.basicConfig(format="%(asctime)s %(levelname)s %(user)s[%(ip)s] %(message)s",datefmt="%Y-%m-%d %H:%M:%S %p")
logging.warning("this is warning level log info",exc_info=True,stack_info=True,extra={"user":"pyname","ip":"192.168.200.121"})
结果

1.1.3.logging.basicConfig()

logging.basicConfig(**kwargs)用于指定“要记录的日志级别”、“日志格式”、“日志输出位置”、“日志文件的打开模式”等信息。
示例
import logging
logging.basicConfig(level=logging.DEBUG,format="%(asctime)s %(filename)s [line:%(lineno)d] %(levelname)s %(message)s",datefmt="%Y/%m/%d %H:%M:%S",filename="myapp.log",filemode="w")
logging.debug("this is debug message")
logging.info("this is info message")
logging.warning("this is debug message")
logging.error("this is error message")
logging.critical("this is critical message")
运行生成myapp.log文件，生成文件内容如下：
2018/04/25 14:18:43 test1102.py [line:11] DEBUG this is debug message
2018/04/25 14:18:43 test1102.py [line:12] INFO this is info message
2018/04/25 14:18:43 test1102.py [line:13] WARNING this is debug message
2018/04/25 14:18:43 test1102.py [line:14] ERROR this is error message
2018/04/25 14:18:43 test1102.py [line:15] CRITICAL this is critical message

参数说明：
level: 设置日志级别，默认为logging.WARNING
filename: 指定日志文件名。
filemode: 和file函数意义相同，指定日志文件的打开模式，'w'或'a'
format: 指定输出的格式和内容，format可以输出很多有用信息，如上例所示:
    %(levelname)s: 打印日志级别名称
    %(filename)s: 打印当前执行程序名
    %(funcName)s: 打印日志的当前函数
    %(lineno)d: 打印日志的当前行号
    %(asctime)s: 打印日志的时间
    %(thread)d: 打印线程ID
    %(process)d: 打印进程ID
    %(message)s: 打印日志信息
datefmt: 指定时间格式，同time.strftime()
stream: 指定将日志的输出流，可以指定输出到sys.stderr,sys.stdout或者文件，默认输出到sys.stderr，当stream和filename同时指定时，stream被忽略

1.1.4.logging.getLogger()

用于定义一个模块对象
示例
import logging
logger=logging.getLogger(__name__)   #__name__指提是本模块名字

def hello():

    print("hello world")

def main():
    logger.info("开始执数")      #调用logger
    codecs.open("demo1101.py","w")
    try:
        a = 2/0
    except Exception as e:
        logger.error("除数不能为0")
    finally:
        logger.warning("没有关闭文件")

if __name__=="__main__":
    main()

1.1.5.logging日志模块四大组件及类

logging模块的四大组件如下：

组件名称	对应类名	功能描述
日志器	Logger	提供了应用程序可一直使用的接口
处理器	Handler	将logger创建的日志记录发送到合适的目的输出
过滤器	Filter	提供了更细粒度的控制工具来决定输出哪条日志记录，丢弃哪条日志记录
格式器	Formatter	决定日志记录的最终输出格式

logging模块就是通过这些组件来完成日志处理的，logging模块级别的函数也是通过这些组件对应的类来实现的。

这些组件之间的关系描述：

• 日志器（logger）需要通过处理器（handler）将日志信息输出到目标位置，如：文件、sys.stdout、网络等；
• 不同的处理器（handler）可以将日志输出到不同的位置；
• 日志器（logger）可以设置多个处理器（handler）将同一条日志记录输出到不同的位置；
• 每个处理器（handler）都可以设置自己的过滤器（filter）实现日志过滤，从而只保留感兴趣的日志；
• 每个处理器（handler）都可以设置自己的格式器（formatter）实现同一条日志以不同的格式输出到不同的地方。

简单点说就是：日志器（logger）是入口，真正干活儿的是处理器（handler），处理器（handler）还可以通过过滤器（filter）和格式器（formatter）对要输出的日志内容做过滤和格式化等处理操作。

1.1.5.1.Logger类

Logger对象有3个任务要做：
1）向应用程序代码暴露几个方法，使应用程序可以在运行时记录日志消息；
2）基于日志严重等级（默认的过滤设施）或filter对象来决定要对哪些日志进行后续处理；
3）将日志消息传送给所有感兴趣的日志handlers。
Logger对象最常用的方法分为两类：配置方法 和 消息发送方法
最常用的配置方法如下：

方法	描述
Logger.setLevel()	设置日志器将会处理的日志消息的最低严重级别
Logger.addHandler() 和 Logger.removeHandler()	为该logger对象添加 和 移除一个handler对象
Logger.addFilter() 和 Logger.removeFilter()	为该logger对象添加 和 移除一个filter对象

关于Logger.setLevel()方法的说明：
内建等级中，级别最低的是DEBUG，级别最高的是CRITICAL。例如setLevel(logging.INFO)，此时函数参数为INFO，那么该logger将只会处理INFO、WARNING、ERROR和CRITICAL级别的日志，而DEBUG级别的消息将会被忽略/丢弃。
logger对象配置完成后，可以使用下面的方法来创建日志记录：

方法	描述
Logger.debug(), Logger.info(), Logger.warning(), Logger.error(), Logger.critical()	创建一个与它们的方法名对应等级的日志记录
Logger.exception()	创建一个类似于Logger.error()的日志消息
Logger.log()	需要获取一个明确的日志level参数来创建一个日志记录

说明：
Logger.exception()与Logger.error()的区别在于：Logger.exception()将会输出堆栈追踪信息，另外通常只是在一个exception handler中调用该方法。
Logger.log()与Logger.debug()、Logger.info()等方法相比，虽然需要多传一个level参数，显得不是那么方便，但是当需要记录自定义level的日志时还是需要该方法来完成。

1.1.5.2.Handler类

Handler对象的作用是（基于日志消息的level）将消息分发到handler指定的位置（文件、网络、邮件等）。Logger对象可以通过addHandler()方法为自己添加0个或者更多个handler对象。比如，一个应用程序可能想要实现以下几个日志需求：
1）把所有日志都发送到一个日志文件中；
2）把所有严重级别大于等于error的日志发送到stdout（标准输出）；
3）把所有严重级别为critical的日志发送到一个email邮件地址。
这种场景就需要3个不同的handlers，每个handler复杂发送一个特定严重级别的日志到一个特定的位置。
一个handler中只有非常少数的方法是需要应用开发人员去关心的。对于使用内建handler对象的应用开发人员来说，似乎唯一相关的handler方法就是下面这几个配置方法：

方法	描述
Handler.setLevel()	设置handler将会处理的日志消息的最低严重级别
Handler.setFormatter()	为handler设置一个格式器对象
Handler.addFilter() 和 Handler.removeFilter()	为handler添加 和 删除一个过滤器对象

需要说明的是，应用程序代码不应该直接实例化和使用Handler实例。因为Handler是一个基类，它只定义了素有handlers都应该有的接口，同时提供了一些子类可以直接使用或覆盖的默认行为。下面是一些常用的Handler：

Handler	描述
logging.StreamHandler	将日志消息发送到输出到Stream，如std.out, std.err或任何file-like对象。
logging.FileHandler	将日志消息发送到磁盘文件，默认情况下文件大小会无限增长
logging.handlers.RotatingFileHandler	将日志消息发送到磁盘文件，并支持日志文件按大小切割
logging.hanlders.TimedRotatingFileHandler	将日志消息发送到磁盘文件，并支持日志文件按时间切割
logging.handlers.HTTPHandler	将日志消息以GET或POST的方式发送给一个HTTP服务器
logging.handlers.SMTPHandler	将日志消息发送给一个指定的email地址
logging.NullHandler	该Handler实例会忽略error messages，通常被想使用logging的library开发者使用来避免'No handlers could be found for logger XXX'信息的出现。

1.1.5.3.Formater类

Formater对象用于配置日志信息的最终顺序、结构和内容。与logging.Handler基类不同的是，应用代码可以直接实例化Formatter类。另外，如果你的应用程序需要一些特殊的处理行为，也可以实现一个Formatter的子类来完成。
Formatter类的构造方法定义如下：
logging.Formatter.__init__(fmt=None, datefmt=None, style='%')
可见，该构造方法接收3个可选参数：

• fmt：指定消息格式化字符串，如果不指定该参数则默认使用message的原始值
• datefmt：指定日期格式字符串，如果不指定该参数则默认使用"%Y-%m-%d %H:%M:%S"
• style：Python 3.2新增的参数，可取值为 '%', '{'和 '$'，如果不指定该参数则默认使用'%'

1.1.5.3.Filter类

Filter可以被Handler和Logger用来做比level更细粒度的、更复杂的过滤功能。Filter是一个过滤器基类，它只允许某个logger层级下的日志事件通过过滤。该类定义如下：
class logging.Filter(name='')
    filter(record)
比如，一个filter实例化时传递的name参数值为'A.B'，那么该filter实例将只允许名称为类似如下规则的loggers产生的日志记录通过过滤：'A.B'，'A.B,C'，'A.B.C.D'，'A.B.D'，而名称为'A.BB', 'B.A.B'的loggers产生的日志则会被过滤掉。如果name的值为空字符串，则允许所有的日志事件通过过滤。
filter方法用于具体控制传递的record记录是否能通过过滤，如果该方法返回值为0表示不能通过过滤，返回值为非0表示可以通过过滤。

1.2.OS

1.2.1. os.name

指明操作系统类型:如果结果为nt，则为windows系统;如果结果为posix,则为unix系统
示例
import os
if os.name=="nt":
    cmd="ipconfig"
elif os.name=="posix":
    cmd="ifconfig"
os.system(cmd)

1.2.2. os.listdir()

os.listdir() 方法用于返回指定的文件夹包含的文件或文件夹的名字的列表。这个列表以字母顺序。 它不包括 '.' 和'..' 即使它在文件夹中。
只支持在 Unix, Windows 下使用。
语法
os.listdir(path)
参数

• path -- 需要列出的目录路径

示例import os
path="D:\TDDownload"
dirs=os.listdir(path)
for file in dirs:
    print(file)
结果

1.2.3. os.access()

os.access() 方法使用当前的uid/gid尝试访问路径。大部分操作使用有效的 uid/gid, 因此运行环境可以在 suid/sgid 环境尝试。
语法
os.access(path, mode)
参数

• path -- 要用来检测是否有访问权限的路径。
• mode -- mode为F_OK，测试存在的路径，或者它可以是包含R_OK, W_OK和X_OK或者R_OK, W_OK和X_OK其中之一或者更多。
  os.F_OK: 作为access()的mode参数，测试path是否存在。
  os.R_OK: 包含在access()的mode参数中 ， 测试path是否可读。
  os.W_OK 包含在access()的mode参数中 ， 测试path是否可写。
  os.X_OK 包含在access()的mode参数中 ，测试path是否可执行。
  

返回值
如果允许访问返回 True , 否则返回False。
示例
import os
ret = os.access("/tmp/foo.txt", os.F_OK)
print ("F_OK - 返回值 %s"% ret)

ret = os.access("/tmp/foo.txt", os.R_OK)
print ("R_OK - 返回值 %s"% ret)

ret = os.access("/tmp/foo.txt", os.W_OK)
print ("W_OK - 返回值 %s"% ret)

ret = os.access("/tmp/foo.txt", os.X_OK)
print ("X_OK - 返回值 %s"% ret)
结果

1.2.4. os.chdir()

os.chdir() 方法用于改变当前工作目录到指定的路径
语法
os.chdir(path)
参数
path -- 要切换到的新路径。
返回值
如果允许访问返回 True , 否则返回False。
import os

#查看当前目录
currpath=os.getcwd()
print("当前工作目录为：{0}".format(currpath))

#切换工作目录
newpath="D:\\"
os.chdir(newpath)

#查看切换后的目录
newP=os.getcwd()
print("更改后的工作目录为：{0}".format(newP))
结果
当前工作目录为：D:\pythoncode\LivePython02\14第十一课
更改后的工作目录为：D:\

1.2.5. os.getcwd()

os.getcwd() 方法用于返回当前工作目录。
语法
os.getcwd()
参数
无
返回值
返回当前进程的工作目录。

示例
见os.chdir示

1.2.6. os.mkdir()

os.mkdir() 方法用于以数字权限模式创建目录。默认的模式为 0777 (八进制)。
语法
os.mkdir(path[, mode])
参数

• path -- 要创建的目录
• mode -- 要为目录设置的权限数字模式

返回值
该方法没有返回值。
示例
import os
#创建目录
path="D:\\pythoncode\\tmps"
os.mkdir(path,0o755)
print("目录已创建")

创建目录如下

1.2.7. os.remove()

os.remove() 方法用于删除指定路径的文件。如果指定的路径是一个目录，将抛出OSError。
在Unix, Windows中有效
语法
os.remove(path)
参数
path -- 要移除的文件路径
返回值
该方法没有返回值
示例
import os
# 列出目录
print ("目录为: {0}".format(os.listdir(os.getcwd())))
# 移除
os.remove("foo.txt")
# 移除后列出目录
print ("移除后 : {0}".format(os.listdir(os.getcwd())))

1.2.8. os.rmdir()

os.rmdir() 方法用于删除指定路径的目录。仅当这文件夹是空的才可以, 否则, 抛出OSError。
语法
os.rmdir(path)
参数

• path -- 要删除的目录路径

返回值
该方法没有返回值
示例
import os
# 列出目录
print ("目录为: {0}".format(os.listdir(os.getcwd())))
# 删除路径
os.rmdir("mydir")
# 列出重命名后的目录
print ("目录为: {0}".format(os.listdir(os.getcwd())))

1.2.9. os.rename()

os.rename() 方法用于命名文件或目录，从 src 到 dst,如果dst是一个存在的目录, 将抛出OSError。
语法
os.rename(src, dst)
参数

• src -- 要修改的文件名或目录名
• dst -- 修改后的文件名或目录名

返回值
该方法没有返回值
示例
import os
# 列出目录
print ("目录为: {0}".format(os.listdir(os.getcwd())))
# 重命名
os.rename("test","test2")
print ("重命名成功。")
# 列出重命名后的目录
print ("目录为: {0}".format(os.listdir(os.getcwd())))

1.2.10. os.linesep()

os.linesep字符串给出当前平台使用的行终止符。
window换行符\n\r  linux换行符\n mac换行符是\r
print(os.linesep)

1.3.sys模块

1.3.1.sys.argv

传递到Python脚本的命令行参数列表，第一个元素是程序本身路径

1.3.2.sys.stdout

标准输出

1.3.3.sys.stdin

标准输入

1.3.4.sys.stderr

错误输出 

1.3.5.sys.modules.keys()

返回所有已经导入的模块列表 

1.3.6.sys.exit(n)

退出程序，正常退出时exit(0) 

1.4.random模块

1.4.1.random.random()

用于生成一个0到1区间的随机浮点数
示例
import random
print(random.random())
结果
0.02401764095437875

1.4.2.random.uniform()

用于生成一个指定范围内的随机浮点数n，如果 a <= b，则a <= n <= b，如果b < a，则b <= n <= a
示例
import random
print(random.uniform(2.5,10))

结果
3.4556583212094947

1.4.3.random.randrange()

语法

range(start, stop, step)
在整数范围，每个step获取一个随机数
示例
从1到100随机每隔2随机取一个整数
import random
print(random.randrange(1,101,2))

1.4.4.random.randint(a,b)

用于生成一个指定范围内的整数n，a <= n <= b，等价于random.randrange(a, b+1)。
示例
import random
print(random.randint(1,20))

1.4.5.random.choice(seq)

从序列中随机选取一个元素，如果序列为空，则抛出IndexError异常。
import random
print(random.choice("ABCD"))
print(random.choice(["A","P","L","E"]))
print(random.choice(("T","E","S","W")))

1.4.6.random.shuffle(x[,random])

原地打乱一个序列（可变序列类型如列表），如果要打乱的是一个不可变序列类型如字符串、元组等，则要用random.sample(x, k=len(x))创建一个新的打乱后的列表。
import random
l=["a","b","c","d"]
print(random.shuffle(l))

1.4.7.random.sample(population, k)

从序列或集合中返回指定长度的列表，不会改变原序列或原集合。
示例
从中随机获取6位随机码
import random
print(random.sample([1,2,3,4,5,6,7,8,9],6))

1.5.string模块

1.5.1.string.ascii_letters

生成所有字母，从a-z和A-Z
示例
import string
print(string.ascii_letters)
结果
abcdefghijklmnopqrstuvwxyzABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ

1.5.2.string.digits

生成0-9数字
示例
import string
print(string.digits)
结果
0123456789

练习题
比如生成激活码，激活码一般都是字母和数字组成的，首先要有一个所有字母和数字的字符串，然后随机取出几个字母或数字
def rand_str(num,length=7):
    with codecs.open("activation_code.txt","w") as f:
        chars=string.ascii_letters+string.digits
        s = [random.choice(chars) for i in range(length)]
        f.write("{0}\n".format("".join(s)))

if __name__=="__main__":
    rand_str(200)
打开activation_code.txt文件，内容如下：

1.5.3.string.ascii_lowercase

生成小写字母a-z
import string
print(string.ascii_lowercase)
结果如下：
abcdefghijklmnopqrstuvwxyz

1.5.4.string.ascii_uppercase

生成大写字母A-Z
import string
print(string.ascii_uppercase)
结果
ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ

1.5.5.string.printable

打印所有可打印的字符，包含字符、数字及特殊字条
import string
print(string.printable)
结果
0123456789abcdefghijklmnopqrstuvwxyzABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ!"#$%&'()*+,-./:;<=>?@[\]^_`{|}~ 

1.5.6.string.punctuation

打印特殊字符
import string
print(string.printable)
结果
!"#$%&'()*+,-./:;<=>?@[\]^_`{|}~

1.5.7.string.hexdigits

打印十六进制
import string
print(string.hexdigits)
结果
0123456789abcdefABCDEF