python学习笔记 Task8 （54-按时打卡-QQ）

Task8
一、模块
在前面我们脚本是用 Python 解释器来编程，如果你从 Python 解释器退出再进入，那么你定义的所有的方法和变量就都消失了。为此 Python 提供了一个办法，把这些定义存放在文件中，为一些脚本或者交互式的解释器实例使用，这个文件被称为模块（Module）。模块是一个包含所有你定义的函数和变量的文件，其后缀名是.py。模块可以被别的程序引入，以使用该模块中的函数等功能。这也是使用 Python 标准库的方法。
1、什么是模块
容器 -> 数据的封装
函数 -> 语句的封装
类 -> 方法和属性的封装
模块 -> 程序文件

2、命名空间
命名空间因为对象的不同，也有所区别，可以分为如下几种：
内置命名空间（Built-in Namespaces）：Python 运行起来，它们就存在了。内置函数的命名空间都属于内置命名空间，所以，我们可以在任何程序中直接运行它们，比如id(),不需要做什么操作，拿过来就直接使用了。
全局命名空间（Module：Global Namespaces）：每个模块创建它自己所拥有的全局命名空间，不同模块的全局命名空间彼此独立，不同模块中相同名称的命名空间，也会因为模块的不同而不相互干扰。
本地命名空间（Function & Class：Local Namespaces）：模块中有函数或者类，每个函数或者类所定义的命名空间就是本地命名空间。如果函数返回了结果或者抛出异常，则本地命名空间也结束了。
上述三种命名空间的关系：程序在查询上述三种命名空间的时候，就按照从里到外的顺序，即：Local Namespaces --> Global Namesspaces --> Built-in Namesspaces。
3、 导入模块
创建一个模块 TemperatureConversion.py

# TemperatureConversion.py
def c2f(cel):
    fah = cel * 1.8 + 32
    return fah


def f2c(fah):
    cel = (fah - 32) / 1.8
    return cel

第一种：import 模块名

import TemperatureConversion

print('32摄氏度 = %.2f华氏度' % TemperatureConversion.c2f(32))
print('99华氏度 = %.2f摄氏度' % TemperatureConversion.f2c(99))

# 32摄氏度 = 89.60华氏度
# 99华氏度 = 37.22摄氏度

第二种：from 模块名 import 函数名

from TemperatureConversion import c2f, f2c

print('32摄氏度 = %.2f华氏度' % c2f(32))
print('99华氏度 = %.2f摄氏度' % f2c(99))

# 32摄氏度 = 89.60华氏度
# 99华氏度 = 37.22摄氏度

第三种：import 模块名 as 新名字

import TemperatureConversion as tc

print('32摄氏度 = %.2f华氏度' % tc.c2f(32))
print('99华氏度 = %.2f摄氏度' % tc.f2c(99))

# 32摄氏度 = 89.60华氏度
# 99华氏度 = 37.22摄氏度

4、if name == ‘main’
对于很多编程语言来说，程序都必须要有一个入口，而 Python 则不同，它属于脚本语言，不像编译型语言那样先将程序编译成二进制再运行，而是动态的逐行解释运行。也就是从脚本第一行开始运行，没有统一的入口。
假设我们有一个 const.py 文件，内容如下：

PI = 3.14


def main():
    print("PI:", PI)


main()

# PI: 3.14

现在，我们写一个用于计算圆面积的 area.py 文件，area.py 文件需要用到 const.py 文件中的PI 变量。从 const.py 中，我们把 PI 变量导入 area.py：

from const import PI


def calc_round_area(radius):
    return PI * (radius ** 2)


def main():
    print("round area: ", calc_round_area(2))


main()

'''
PI: 3.14
round area:  12.56
'''

我们看到 const.py 中的 main 函数也被运行了，实际上我们不希望它被运行，因为 const.py 提供的 main 函数只是为了测试常量定义。这时if name == 'main’派上了用场，我们把 const.py 改一下，添加if name == “main”：

PI = 3.14

def main():
    print("PI:", PI)

if __name__ == "__main__":
    main()

运行 const.py，输出：PI: 3.14
运行 area.py，输出：round area: 12.56

name：是内置变量，可用于表示当前模块的名字。

import const

print(__name__)
# __main__

print(const.__name__)
# const

由此我们可知：如果一个 .py 文件（模块）被直接运行时，其__name__值为__main__，即模块名为__main__。所以，if name == 'main’的意思是：当 .py 文件被直接运行时，if name == 'main’之下的代码块将被运行；当 .py 文件以模块形式被导入时，if name == 'main’之下的代码块不被运行。

5、 搜索路径
当解释器遇到 import 语句，如果模块在当前的搜索路径就会被导入。

import sys

print(sys.path)

# ['C:\\ProgramData\\Anaconda3\\DLLs', 'C:\\ProgramData\\Anaconda3\\lib', 'C:\\ProgramData\\Anaconda3', 'C:\\ProgramData\\Anaconda3\\lib\\site-packages',...]

我们使用 import 语句的时候，Python 解释器是怎样找到对应的文件的呢？这就涉及到 Python 的搜索路径，搜索路径是由一系列目录名组成的，Python 解释器就依次从这些目录中去寻找所引入的模块。这看起来很像环境变量，事实上，也可以通过定义环境变量的方式来确定搜索路径。搜索路径是在 Python 编译或安装的时候确定的，安装新的库应该也会修改。搜索路径被存储在sys 模块中的 path 变量中。

6、 包（package）
包是一种管理 Python 模块命名空间的形式，采用"点模块名称"。创建包分为三个步骤：
创建一个文件夹，用于存放相关的模块，文件夹的名字即包的名字。
在文件夹中创建一个 init.py 的模块文件，内容可以为空。将相关的模块放入文件夹中。
不妨假设你想设计一套统一处理声音文件和数据的模块（或者称之为一个"包"）。现存很多种不同的音频文件格式（基本上都是通过后缀名区分的，例如： .wav，.aiff，.au），所以你需要有一组不断增加的模块，用来在不同的格式之间转换。并且针对这些音频数据，还有很多不同的操作（比如混音，添加回声，增加均衡器功能，创建人造立体声效果），所以你还需要一组怎么也写不完的模块来处理这些操作。
这里给出了一种可能的包结构（在分层的文件系统中）:

sound/                          顶层包
      __init__.py               初始化 sound 包
      formats/                  文件格式转换子包
              __init__.py
              wavread.py
              wavwrite.py
              aiffread.py
              aiffwrite.py
              auread.py
              auwrite.py
              ...
      effects/                  声音效果子包
              __init__.py
              echo.py
              surround.py
              reverse.py
              ...
      filters/                  filters 子包
              __init__.py
              equalizer.py
              vocoder.py
              karaoke.py
              ...

在导入一个包的时候，Python 会根据 sys.path 中的目录来寻找这个包中包含的子目录。目录只有包含一个叫做 init.py 的文件才会被认作是一个包，最简单的情况，放一个空的__init__.py 就可以了。
如：import sound.effects.echo，这将会导入子模块 sound.effects.echo。 他必须使用全名去访问。
还有一种导入子模块的方法是：from sound.effects import echo，
这同样会导入子模块: echo，并且他不需要那些冗长的前缀，使用时：echo.echofilter(input, output, delay=0.7, atten=4)
还有一种变化就是直接导入一个函数或者变量 ：from sound.effects.echo import echofilter，同样的，这种方法会导入子模块: echo，并且可以直接使用他的 echofilter() 函数。

注意当使用 from package import item 这种形式的时候，对应的 item 既可以是包里面的子模块（子包），或者包里面定义的其他名称，比如函数，类或者变量。设想一下，如果我们使用 from sound.effects import * 会发生什么？Python 会进入文件系统，找到这个包里面所有的子模块，一个一个的把它们都导入进来。导入语句遵循如下规则：如果包定义文件 init.py 存在一个叫做 all 的列表变量，那么在使用 from package import * 的时候就把这个列表中的所有名字作为包内容导入。

这里有一个例子，在 sounds/effects/init.py中包含如下代码：all = [“echo”, “surround”, “reverse”]
这表示当你使用 from sound.effects import *这种用法时，你只会导入包里面这三个子模块。如果 all 真的没有定义，那么使用from sound.effects import *这种语法的时候，就不会导入包 sound.effects 里的任何子模块。他只是把包 sound.effects 和它里面定义的所有内容导入进来（可能运行__init__.py里定义的初始化代码）。这会把 init.py 里面定义的所有名字导入进来。并且他不会破坏掉我们在这句话之前导入的所有明确指定的模块。
通常我们并不主张使用 * 这种方法来导入模块，因为这种方法经常会导致代码的可读性降低。

练习题
1、使用help函数查看里面的FUNCTIONS
2、

def most_element(language):
    a=set(language)
    print(a)
    x=0

    for i in a:
        y=0
        for item in language:
            if item == i:
                y+=1
        if y>x:
            x=y
            res=i
    print(res)
most_element(['PHP', 'PHP', 'Python', 'PHP', 'Python', 'JS', 'Python', 'Python','PHP', 'Python'])

二、datetime模块
datetime 是 Python 中处理日期的标准模块，它提供了 4 种对日期和时间进行处理的类：datetime、date、time 和 timedelta。

1、datetime类
datetime.now(tz=None) 获取当前的日期时间，输出顺序为：年、月、日、时、分、秒、微秒。datetime.timestamp() 获取以 1970年1月1日为起点记录的秒数。datetime.fromtimestamp(tz=None) 使用 unixtimestamp 创建一个 datetime。

import datetime

dt = datetime.datetime(year=2020, month=6, day=25, hour=11, minute=23, second=59)
print(dt)  # 2020-06-25 11:23:59
print(dt.timestamp())  # 1593055439.0

dt = datetime.datetime.fromtimestamp(1593055439.0)
print(dt)  # 2020-06-25 11:23:59
print(type(dt)) # <class 'datetime.datetime'>

dt = datetime.datetime.now()
print(dt)  # 2020-06-25 11:11:03.877853
print(type(dt))  # <class 'datetime.datetime'>

datetime.strftime(fmt) 格式化 datetime 对象。
如何将 datetime 对象转换为任何格式的日期？

import datetime

dt = datetime.datetime(year=2020, month=6, day=25, hour=11, minute=51, second=49)
s = dt.strftime("'%Y/%m/%d %H:%M:%S")
print(s)  # '2020/06/25 11:51:49

s = dt.strftime('%d %B, %Y, %A')
print(s)  # 25 June, 2020, Thursday

将给定日期转换为 “mmm-dd, YYYY” 的格式：

import datetime

d1 = datetime.date(2010, 9, 28)
print(d1.strftime('%b-%d,%Y'))
# Sep-28,2010

datetime 对象包含很多与日期时间相关的实用功能：

import datetime

dt = datetime.datetime(year=2020, month=6, day=25, hour=11, minute=51, second=49)
print(dt.date())  # 2020-06-25
print(type(dt.date()))  # <class 'datetime.date'>
print(dt.time())  # 11:51:49
print(type(dt.time()))  # <class 'datetime.time'>
print(dt.year)  # 2020
print(dt.month)  # 6
print(dt.day)  # 25
print(dt.hour)  # 11
print(dt.minute)  # 51
print(dt.second)  # 49
print(dt.isoweekday())  # 4

在处理含有字符串日期的数据集或表格时，我们需要一种自动解析字符串的方法，无论它是什么格式的，都可以将其转化为 datetime 对象。这时，就要使用到 dateutil 中的 parser 模块。
parser.parse(timestr, parserinfo=None, **kwargs)

如在 python 中将字符串解析为 datetime对象：

from dateutil import parser

s = '2020-06-25'
dt = parser.parse(s)
print(dt)  # 2020-06-25 00:00:00
print(type(dt))  # <class 'datetime.datetime'>

s = 'March 31, 2010, 10:51pm'
dt = parser.parse(s)
print(dt)  # 2010-03-31 22:51:00
print(type(dt))  # <class 'datetime.datetime'>

如何将字符串日期解析为 datetime 对象？

from dateutil import parser

s1 = "2010 Jan 1"
s2 = '31-1-2000'
s3 = 'October10, 1996, 10:40pm'

dt1 = parser.parse(s1)
dt2 = parser.parse(s2)
dt3 = parser.parse(s3)

print(dt1)  # 2010-01-01 00:00:00
print(dt2)  # 2000-01-31 00:00:00
print(dt3)  # 1996-10-10 22:40:00

2、 date类
date.today() 获取当前日期信息。

import datetime

d = datetime.date(2020, 6, 25)
print(d)  # 2020-06-25
print(type(d))  # <class 'datetime.date'>

d = datetime.date.today()
print(d)  # 2020-06-25
print(type(d))  # <class 'datetime.date'>

3、time类
如何使用 datetime.time() 类：

import datetime

t = datetime.time(12, 9, 23, 12980)
print(t)  # 12:09:23.012980
print(type(t))  # <class 'datetime.time'>

如何将给定日期转换为当天开始的时间：

import datetime

date = datetime.date(2019, 10, 2)
dt = datetime.datetime(date.year, date.month, date.day)
print(dt)  # 2019-10-02 00:00:00

dt = datetime.datetime.combine(date, datetime.time.min)
print(dt)  # 2019-10-02 00:00:00

4、timedelta类
timedelta 表示具体时间实例中的一段时间。你可以把它们简单想象成两个日期或时间之间的间隔。它常常被用来从 datetime 对象中添加或移除一段特定的时间。
如何使用 datetime.timedelta() 类：

import datetime

td = datetime.timedelta(days=30)
print(td)  # 30 days, 0:00:00
print(type(td))  # <class 'datetime.timedelta'>
print(datetime.date.today())  # 2020-07-01
print(datetime.date.today() + td)  # 2020-07-31

dt1 = datetime.datetime(2020, 1, 31, 10, 10, 0)
dt2 = datetime.datetime(2019, 1, 31, 10, 10, 0)
td = dt1 - dt2
print(td)  # 365 days, 0:00:00
print(type(td))  # <class 'datetime.timedelta'>

td1 = datetime.timedelta(days=30)  # 30 days
td2 = datetime.timedelta(weeks=1)  # 1 week
td = td1 - td2
print(td)  # 23 days, 0:00:00
print(type(td))  # <class 'datetime.timedelta'>

如果将两个 datetime 对象相减，就会得到表示该时间间隔的 timedelta 对象。同样地，将两个时间间隔相减，可以得到另一个 timedelta 对象。

练习题
1、

import re
from datetime import datetime,timedelta,timezone

def to_timestamp(dt_str, tz_str):
    cday = datetime.strptime(dt_str,'%Y-%m-%d %H:%M:%S')#字符串转为时间
    utc_group = re.match(r'([UTC]+)([+-])(\d+):(\d)',tz_str)#字符串匹配，分组
    i = int(utc_group.group(3))#时区数字
    if utc_group.group(2) == '+':#时区正负号
        tz_utc = timezone(timedelta(hours=i))
    elif utc_group.group(2) == '-':
        tz_utc = timezone(timedelta(hours=-i))
    dt = cday.replace(tzinfo=tz_utc)#给tzinfo属性赋值
    return dt.timestamp()
t1 = to_timestamp('2020-6-1 08:10:30', 'UTC+7:00')
print(t1)