【Python】从入门到上头—常用第三方模块基础应用（14）

Pillow

PIL：Python Imaging Library，已经是Python平台事实上的图像处理标准库了。PIL功能非常强大，但API却非常简单易用。

安装

pip install pillow

操作图像

• 图像缩放

  from PIL import Image
  
  # 打开一个jpg图像文件，注意是当前文件同路径:
  im = Image.open('test.jpg')
  # 获得图像尺寸:
  w, h = im.size
  print('获得图像尺寸: %sx%s' % (w, h))
  # 缩放到50%:
  im.thumbnail((w//2, h//2))
  print('缩放到百分之50: %sx%s' % (w//2, h//2))
  # 把缩放后的图像用jpeg格式保存:
  im.save('thumbnail.jpg', 'jpeg')
  

• 其他功能如切片、旋转、滤镜、输出文字、调色板等一应俱全。

模糊效果也只需几行代码：

# 打开一个jpg图像文件，注意是当前路径:
im = Image.open('test2.jpg')
# 应用模糊滤镜:
im2 = im.filter(ImageFilter.BLUR)
im2.save('blur.jpg', 'jpeg')

绘图

• PIL的·ImageDraw·提供了一系列绘图方法，让我们可以直接绘图。比如要·生成字母验证码图片·：

from PIL import Image, ImageDraw, ImageFont, ImageFilter
import random


# 随机字母:
def rndChar():
    return chr(random.randint(65, 90))

# 随机颜色1:
def rndColor():
    return (random.randint(64, 255), random.randint(64, 255), random.randint(64, 255))

# 随机颜色2:
def rndColor2():
    return (random.randint(32, 127), random.randint(32, 127), random.randint(32, 127))

# 240 x 60:
width = 60 * 4
height = 60
image = Image.new('RGB', (width, height), (255, 255, 255))
# 创建Font对象:
# font = ImageFont.truetype('Arial.ttf', 36)
# wPIL无法定位到字体文件的位置。可以通过提供绝对路径解决，比如
font = ImageFont.truetype('C:\Windows\Fonts\Arial.ttf', 36)
# 创建Draw对象:
draw = ImageDraw.Draw(image)
# 填充每个像素:
for x in range(width):
    for y in range(height):
        draw.point((x, y), fill=rndColor())
# 输出文字:
for t in range(4):
    draw.text((60 * t + 10, 10), rndChar(), font=font, fill=rndColor2())
# 模糊:
image = image.filter(ImageFilter.BLUR)
image.save('code.jpg', 'jpeg')

要详细了解PIL的强大功能，请请参考Pillow官方文档：https://pillow.readthedocs.org/

requests

详见【Python】从入门到上头—网络请求模块urlib和reuests的应用场景（12）

psutil

用Python来编写脚本简化日常的运维工作是Python的一个重要用途。在Linux下，有许多系统命令可以让我们时刻监控系统运行的状态，如ps，top，free等等。要获取这些系统信息，Python可以通过subprocess模块调用并获取结果。但这样做显得很麻烦，尤其是要写很多解析代码。

在Python中获取系统信息的另一个好办法是使用psutil这个第三方模块。顾名思义，psutil = process and system utilities，它不仅可以通过一两行代码实现系统监控，还可以跨平台使用，支持Linux／UNIX／OSX／Windows等，是系统管理员和运维小伙伴不可或缺的必备模块。

安装psutil

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• 如果安装了Anaconda，psutil就已经可用了。否则，需要在命令行下通过pip安装：

pip install psutil

获取CPU信息

import psutil
a = psutil.cpu_count() # CPU逻辑数量
print(a)
#12
a = psutil.cpu_count(logical=False) # CPU物理核心
print(a)
#6
# 2说明是双核超线程, 4则是4核非超线程

统计CPU的用户／系统／空闲时间：

print(psutil.cpu_times())
print(psutil.cpu_times())
print(psutil.cpu_times())
# scputimes(user=1372121.3125, system=716571.5468749963, idle=27169086.359375, interrupt=14799.3125, dpc=13208.703125)
# scputimes(user=1372121.3125, system=716571.5468749963, idle=27169086.359375, interrupt=14799.3125, dpc=13208.703125)
# scputimes(user=1372121.3125, system=716571.5468749963, idle=27169086.359375, interrupt=14799.3125, dpc=13208.703125)

再实现类似top命令的CPU使用率，每秒刷新一次，累计10次：

for x in range(10):
  print(psutil.cpu_percent(interval=1, percpu=True))

获取内存信息

• 使用psutil获取物理内存和交换内存信息，分别使用：

  print(psutil.virtual_memory())
  print(psutil.swap_memory())
  #svmem(total=8589934592, available=2866520064, percent=66.6, used=7201386496, free=216178688, active=3342192640, inactive=2650341376, wired=1208852480)
  #sswap(total=1073741824, used=150732800, free=923009024, percent=14.0, sin=10705981440, sout=40353792)
  

  • 返回的是字节为单位的整数，可以看到，总内存大小是8589934592 = 8 GB，已用7201386496 = 6.7 GB，使用了66.6%。

    • 而交换区大小是1073741824 = 1 GB。

获取磁盘信息

• 可以通过psutil获取磁盘分区、磁盘使用率和磁盘IO信息：

  print(psutil.disk_partitions()) # 磁盘分区信息
  	#[sdiskpart(device='/dev/disk1', mountpoint='/', fstype='hfs', opts='rw,local,rootfs,dovolfs,journaled,multilabel')]
  print(psutil.disk_usage('/')) # 磁盘使用情况
  	#sdiskusage(total=998982549504, used=390880133120, free=607840272384, percent=39.1)
  print(psutil.disk_io_counters()) # 磁盘IO
  	#sdiskio(read_count=988513, write_count=274457, read_bytes=14856830464, write_bytes=17509420032, read_time=2228966, write_time=1618405)
  

• 可以看到，磁盘’/'的总容量是998982549504 = 930 GB，使用了39.1%。文件格式是HFS，opts中包含rw表示可读写，journaled表示支持日志。

获取网络信息

• psutil可以获取网络接口和网络连接信息：

print(psutil.net_io_counters() ) # 获取网络读写字节／包的个数
"""snetio(bytes_sent=3885744870, bytes_recv=10357676702, packets_sent=10613069, packets_recv=10423357, errin=0, errout=0, dropin=0, dropout=0)"""

print(psutil.net_if_addrs()) # 获取网络接口信息
"""
{'以太网': [snicaddr(family=<AddressFamily.AF_LINK: -1>, address='0C-9D-92-65-DA-98', netmask=None, broadcast=None, ptp=None), 
snicaddr(family=<AddressFamily.AF_INET: 2>, address='192.168.0.127', netmask='255.255.255.0', broadcast=None, ptp=None), 
snicaddr(family=<AddressFamily.AF_INET6: 23>, address='fe80::984a:5a08:d9c7:24d0', netmask=None, broadcast=None, ptp=None)], 
'以太网 2': [snicaddr(family=<AddressFamily.AF_LINK: -1>, address='00-FF-EA-24-69-58', netmask=None, broadcast=None, ptp=None), 
snicaddr(family=<AddressFamily.AF_INET: 2>, address='169.254.172.226', netmask='255.255.0.0', broadcast=None, ptp=None), 
snicaddr(family=<AddressFamily.AF_INET6: 23>, address='fe80::28da:dd33:7222:ace2', netmask=None, broadcast=None, ptp=None)], 
'以太网 3': [snicaddr(family=<AddressFamily.AF_LINK: -1>, address='00-FF-59-16-91-C0', netmask=None, broadcast=None, ptp=None), 
snicaddr(family=<AddressFamily.AF_INET: 2>, address='169.254.74.155', netmask='255.255.0.0', broadcast=None, ptp=None), s
nicaddr(family=<AddressFamily.AF_INET6: 23>, address='fe80::ad95:d3e2:6f8a:4a9b', netmask=None, broadcast=None, ptp=None)], 'Loopback Pseudo-Interface 1': 
[snicaddr(family=<AddressFamily.AF_INET: 2>, address='127.0.0.1', netmask='255.0.0.0', broadcast=None, ptp=None), snicaddr(family=<AddressFamily.AF_INET6: 23>, address='::1', netmask=None, broadcast=None, ptp=None)]
}
"""


print(psutil.net_if_stats()) # 获取网络接口状态)

"""
{'以太网': snicstats(isup=True, duplex=<NicDuplex.NIC_DUPLEX_FULL: 2>, speed=1000, mtu=1500, flags=''), 
'以太网 2': snicstats(isup=False, duplex=<NicDuplex.NIC_DUPLEX_FULL: 2>, speed=100, mtu=1500, flags=''),
 '以太网 3': snicstats(isup=False, duplex=<NicDuplex.NIC_DUPLEX_FULL: 2>, speed=10, mtu=1400, flags=''),
  'Loopback Pseudo-Interface 1': snicstats(isup=True, duplex=<NicDuplex.NIC_DUPLEX_FULL: 2>, speed=1073, mtu=1500, flags='')
  }
"""

要获取当前网络连接信息，使用net_connections()：

获取进程信息

• 通过psutil可以获取到所有进程的详细信息：

print(psutil.pids()) # 所有进程ID)
#[3865, 3864, 3863, 3856, 3855, 3853, 3776, ..., 45, 44, 1, 0]

p = psutil.Process(3776) # 获取指定进程ID=3776，其实就是当前Python交互环境
print(p.name()) # 进程名称
#'python3.6'

print( p.exe())# 进程exe路径
#'/Users/michael/anaconda3/bin/python3.6'

print( p.cwd()) # 进程工作目录)
#'/Users/michael'

print(p.cmdline()) # 进程启动的命令行)
#['python3']

print( p.ppid()) # 父进程ID)
print( p.parent()) # 父进程
#<psutil.Process(pid=3765, name='bash') at 4503144040>

print(p.children())  # 子进程列表

print(p.status()) # 进程状态
'running'

print(p.username()) # 进程用户名)

print(p.create_time()) # 进程创建时间
#1511052731.120333

print(p.terminal() )# 进程终端)
'/dev/ttys002'

print(p.cpu_times()) # 进程使用的CPU时间)
#pcputimes(user=0.081150144, system=0.053269812, children_user=0.0, children_system=0.0)

print(p.memory_info()) # 进程使用的内存
#pmem(rss=8310784, vms=2481725440, pfaults=3207, pageins=18)

print(p.open_files() ) # 进程打开的文件
#[]
print(p.connections() )# 进程相关网络连接
#[]

print( p.num_threads()) # 进程的线程数量
#1
print(p.threads() )# 所有线程信息)
#[pthread(id=1, user_time=0.090318, system_time=0.062736)]

print(p.environ() )# 进程环境变量)
#{'SHELL': '/bin/bash', 'PATH': '/usr/local/bin:/usr/bin:/bin:/usr/sbin:/sbin:...', 'PWD': '/Users/michael', 'LANG': 'zh_CN.UTF-8', ...}

print(p.terminate() )# 结束进程
#Terminated: 15 <-- 自己把自己结束了

• 和获取网络连接类似，获取一个root用户的进程需要root权限，启动Python交互环境或者.py文件时，需要sudo权限。

psutil还提供了一个test()函数，可以模拟出ps命令的效果：

print(psutil.test())

• psutil还可以获取用户信息、Windows服务等很多有用的系统信息，具体请参考psutil的官网：https://github.com/giampaolo/psutil