day15 内置模块和开发规范

目标:掌握常见的内置模块的使用及了解软件开发的规范。
今日概要:
- 内置模块
- json
- time
- datetime
- re
- 开发规范
- 主文件
- 配置文件
- 数据
- 附件
- 业务代码
1. 内置模块
1.1 json
json模块,是python内部的一个模块,可以将python的数据格式 转换为json格式的数据,也可以将json格式的数据转换为python的数据格式。
json格式,是一个数据格式(本质上就是个字符串,常用语网络数据传输)
1 | # Python中的数据类型的格式 |
1.1.1 核心功能
json格式的作用?
1 | 跨语言数据传输,例如: |

Python数据类型与json格式的相互转换:
数据类型 -> json ,一般称为:序列化
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12import json
data = [
{"id": 1, "name": "武沛齐", "age": 18},
{"id": 2, "name": "alex", "age": 18},
]
res = json.dumps(data)
print(res) # '[{"id": 1, "name": "\u6b66\u6c9b\u9f50", "age": 18}, {"id": 2, "name": "alex", "age": 18}]'
res = json.dumps(data, ensure_ascii=False)
print(res) # '[{"id": 1, "name": "武沛齐", "age": 18}, {"id": 2, "name": "alex", "age": 18}]'json格式 -> 数据类型,一般称为:反序列化
1
2
3
4
5
6
7import json
data_string = '[{"id": 1, "name": "武沛齐", "age": 18}, {"id": 2, "name": "alex", "age": 18}]'
data_list = json.loads(data_string)
print(data_list)
练习题
写网站,给用户返回json格式数据
安装flask模块,协助我们快速写网站(之前已安装过)
1
pip3 install flask
使用flask写网站
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23import json
from flask import Flask
app = Flask(__name__)
def index():
return "首页"
def users():
data = [
{"id": 1, "name": "武沛齐", "age": 18},
{"id": 2, "name": "alex", "age": 18},
]
return json.dumps(data)
app.add_url_rule('/index/', view_func=index, endpoint='index')
app.add_url_rule('/users/', view_func=users, endpoint='users')
if __name__ == '__main__':
app.run()
发送网络请求,获取json格式数据并处理。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18import json
import requests
url = "https://movie.douban.com/j/search_subjects?type=movie&tag=%E7%83%AD%E9%97%A8&sort=recommend&page_limit=5&page_start=20"
res = requests.get(
url=url,
headers={
"User-Agent": "Mozilla/5.0 (Macintosh; Intel Mac OS X 10_15_7) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/87.0.4280.88 Safari/537.36"
}
)
# json格式
print(res.text)
# json格式转换为python数据类型
data_dict = json.loads(res.text)
print(data_dict)
1.1.2 类型要求
python的数据类型转换为 json 格式,对数据类型是有要求的,默认只支持:
1 | +-------------------+---------------+ |
1 | data = [ |
其他类型如果想要支持,需要自定义JSONEncoder 才能实现【目前只需要了解大概意思即可,以后项目开发中用到了还会讲解。】,例如:
1 | import json |
1.1.3 其他功能
json模块中常用的是:
json.dumps,序列化生成一个字符串。json.loads,发序列化生成python数据类型。json.dump,将数据序列化并写入文件(不常用)1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12import json
data = [
{"id": 1, "name": "武沛齐", "age": 18},
{"id": 2, "name": "alex", "age": 18},
]
file_object = open('xxx.json', mode='w', encoding='utf-8')
json.dump(data, file_object)
file_object.close()json.load,读取文件中的数据并反序列化为python的数据类型(不常用)1
2
3
4
5
6
7
8import json
file_object = open('xxx.json', mode='r', encoding='utf-8')
data = json.load(file_object)
print(data)
file_object.close()
1.2 时间处理
UTC/GMT:世界时间
本地时间:本地时区的时间。
Python中关于时间处理的模块有两个,分别是time和datetime。
1.2.1 time
1 | import time |
1.2.2 datetime
在平时开发过程中的时间一般是以为如下三种格式存在:
datetime
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11from datetime import datetime, timezone, timedelta
v1 = datetime.now() # 当前本地时间
print(v1)
tz = timezone(timedelta(hours=7)) # 当前东7区时间
v2 = datetime.now(tz)
print(v2)
v3 = datetime.utcnow() # 当前UTC时间
print(v3)1
2
3
4
5
6
7
8
9
10from datetime import datetime, timedelta
v1 = datetime.now()
print(v1)
# 时间的加减
v2 = v1 + timedelta(days=140, minutes=5)
print(v2)
# datetime类型 + timedelta类型1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14from datetime import datetime, timezone, timedelta
v1 = datetime.now()
print(v1)
v2 = datetime.utcnow() # 当前UTC时间
print(v2)
# datetime之间相减,计算间隔时间(不能相加)
data = v1 - v2
print(data.days, data.seconds / 60 / 60, data.microseconds)
# datetime类型 - datetime类型
# datetime类型 比较 datetime类型字符串
1
2
3
4# 字符串格式的时间 ---> 转换为datetime格式时间
text = "2021-11-11"
v1 = datetime.strptime(text,'%Y-%m-%d') # %Y 年,%m,月份,%d,天。
print(v1)1
2
3
4# datetime格式 ----> 转换为字符串格式
v1 = datetime.now()
val = v1.strftime("%Y-%m-%d %H:%M:%S")
print(val)时间戳
1
2
3
4# 时间戳格式 --> 转换为datetime格式
ctime = time.time() # 11213245345.123
v1 = datetime.fromtimestamp(ctime)
print(v1)1
2
3
4# datetime格式 ---> 转换为时间戳格式
v1 = datetime.now()
val = v1.timestamp()
print(val)

练习题
日志记录,将用户输入的信息写入到文件,文件名格式为
年-月-日-时-分.txt。1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13from datetime import datetime
while True:
text = input("请输入内容:")
if text.upper() == "Q":
break
current_datetime = datetime.now().strftime("%Y-%m-%d-%H-%M")
file_name = "{}.txt".format(current_datetime)
with open(file_name, mode='a', encoding='utf-8') as file_object:
file_object.write(text)
file_object.flush()用户注册,将用户信息写入Excel,其中包含:用户名、密码、注册时间 三列。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53import os
import hashlib
from datetime import datetime
from openpyxl import load_workbook
from openpyxl import workbook
BASE_DIR = os.path.dirname(os.path.abspath(__file__))
FILE_NAME = "db.xlsx"
def md5(origin):
hash_object = hashlib.md5("sdfsdfsdfsd23sd".encode('utf-8'))
hash_object.update(origin.encode('utf-8'))
return hash_object.hexdigest()
def register(username, password):
db_file_path = os.path.join(BASE_DIR, FILE_NAME)
if os.path.exists(db_file_path):
wb = load_workbook(db_file_path)
sheet = wb.worksheets[0]
next_row_position = sheet.max_row + 1
else:
wb = workbook.Workbook()
sheet = wb.worksheets[0]
next_row_position = 1
user = sheet.cell(next_row_position, 1)
user.value = username
pwd = sheet.cell(next_row_position, 2)
pwd.value = md5(password)
ctime = sheet.cell(next_row_position, 3)
ctime.value = datetime.now().strftime("%Y-%m-%d %H:%M:%S")
wb.save(db_file_path)
def run():
while True:
username = input("请输入用户名:")
if username.upper() == "Q":
break
password = input("请输入密码:")
register(username, password)
if __name__ == '__main__':
run()
1.3 正则表达式相关
当给你一大堆文本信息,让你提取其中的指定数据时,可以使用正则来实现。例如:提取文本中的邮箱和手机号
1 | import re |
1.3.1 正则表达式
1. 字符相关
wupeiqi匹配文本中的wupeiqi1
2
3
4
5import re
text = "你好wupeiqi,阿斯顿发wupeiqasd 阿士大夫能接受的wupeiqiff"
data_list = re.findall("wupeiqi", text)
print(data_list) # ['wupeiqi', 'wupeiqi'] 可用于计算字符串中某个字符出现的次数[abc]匹配a或b或c 字符。1
2
3
4
5import re
text = "你2b好wupeiqi,阿斯顿发awupeiqasd 阿士大夫a能接受的wffbbupqaceiqiff"
data_list = re.findall("[abc]", text)
print(data_list) # ['b', 'a', 'a', 'a', 'b', 'b', 'c']1
2
3
4
5import re
text = "你2b好wupeiqi,阿斯顿发awupeiqasd 阿士大夫a能接受的wffbbupqcceiqiff"
data_list = re.findall("q[abc]", text)
print(data_list) # ['qa', 'qc'][^abc]匹配除了abc意外的其他字符。1
2
3
4
5import re
text = "你wffbbupceiqiff"
data_list = re.findall("[^abc]", text)
print(data_list) # ['你', 'w', 'f', 'f', 'u', 'p', 'e', 'i', 'q', 'i', 'f', 'f'][a-z]匹配a~z的任意字符( [0-9]也可以 )。1
2
3
4
5import re
text = "alexrootrootadmin"
data_list = re.findall("t[a-z]", text)
print(data_list) # ['tr', 'ta'].代指除换行符以外的任意字符。1
2
3
4
5import re
text = "alexraotrootadmin"
data_list = re.findall("r.o", text)
print(data_list) # ['rao', 'roo']1
2
3
4
5import re
text = "alexraotrootadmin"
data_list = re.findall("r.+o", text) # 贪婪匹配
print(data_list) # ['raotroo']1
2
3
4
5import re
text = "alexraotrootadmin"
data_list = re.findall("r.+?o", text) # 非贪婪匹配
print(data_list) # ['rao']\w代指字母或数字或下划线(汉字)。1
2
3
4
5import re
text = "北京武沛alex齐北 京武沛alex齐"
data_list = re.findall("武\w+x", text)
print(data_list) # ['武沛alex', '武沛alex']\d代指数字1
2
3
4
5import re
text = "root-ad32min-add3-admd1in"
data_list = re.findall("d\d", text)
print(data_list) # ['d3', 'd3', 'd1']1
2
3
4
5import re
text = "root-ad32min-add3-admd1in"
data_list = re.findall("d\d+", text)
print(data_list) # ['d32', 'd3', 'd1']\s代指任意的空白符,包括空格、制表符等。1
2
3
4
5import re
text = "root admin add admin"
data_list = re.findall("a\w+\s\w+", text)
print(data_list) # ['admin add']
2. 数量相关
*重复0次或更多次1
2
3
4
5import re
text = "他是大B个,确实是个大2B。"
data_list = re.findall("大2*B", text)
print(data_list) # ['大B', '大2B']+重复1次或更多次1
2
3
4
5import re
text = "他是大B个,确实是个大2B,大3B,大66666B。"
data_list = re.findall("大\d+B", text)
print(data_list) # ['大2B', '大3B', '大66666B']?重复0次或1次1
2
3
4
5import re
text = "他是大B个,确实是个大2B,大3B,大66666B。"
data_list = re.findall("大\d?B", text)
print(data_list) # ['大B', '大2B', '大3B']{n}重复n次1
2
3
4
5import re
text = "楼主太牛逼了,在线想要 442662578@qq.com和xxxxx@live.com谢谢楼主,手机号也可15131255789,搞起来呀"
data_list = re.findall("151312\d{5}", text)
print(data_list) # ['15131255789']{n,}重复n次或更多次1
2
3
4
5
6import re
text = "楼主太牛逼了,在线想要 442662578@qq.com和xxxxx@live.com谢谢楼主,手机号也可15131255789,搞起来呀"
data_list = re.findall("\d{9,}", text)
print(data_list) # ['442662578', '15131255789']{n,m}重复n到m次1
2
3
4
5import re
text = "楼主太牛逼了,在线想要 442662578@qq.com和xxxxx@live.com谢谢楼主,手机号也可15131255789,搞起来呀"
data_list = re.findall("\d{10,15}", text)
print(data_list) # ['15131255789']
3. 括号(分组)
提取数据区域
1
2
3
4
5import re
text = "楼主太牛逼了,在线想要 442662578@qq.com和xxxxx@live.com谢谢楼主,手机号也可15131255789,搞起来呀"
data_list = re.findall("15131(2\d{5})", text)
print(data_list) # ['255789']1
2
3
4
5import re
text = "楼主太牛逼了,在线想要 442662578@qq.com和xxxxx@live.com谢谢楼主,手机号也可15131255789,搞起来15131266666呀"
data_list = re.findall("15(13)1(2\d{5})", text)
print(data_list) # [ ('13', '255789') ]1
2
3
4
5import re
text = "楼主太牛逼了,在线想要 442662578@qq.com和xxxxx@live.com谢谢楼主,手机号也可15131255789,搞起来呀"
data_list = re.findall("(15131(2\d{5}))", text)
print(data_list) # [('15131255789', '255789')]获取指定区域 + 或条件
1
2
3
4
5import re
text = "楼主15131root太牛15131alex逼了,在线想要 442662578@qq.com和xxxxx@live.com谢谢楼主,手机号也可15131255789,搞起来呀"
data_list = re.findall("15131(2\d{5}|r\w+太)", text)
print(data_list) # ['root太', '255789']1
2
3
4
5import re
text = "楼主15131root太牛15131alex逼了,在线想要 442662578@qq.com和xxxxx@live.com谢谢楼主,手机号也可15131255789,搞起来呀"
data_list = re.findall("(15131(2\d{5}|r\w+太))", text)
print(data_list) # [('15131root太', 'root太'), ('15131255789', '255789')]练习题
利用正则匹配QQ号码
1
[1-9]\d{4,}
身份证号码
1
2
3
4
5import re
text = "dsf130429191912015219k13042919591219521Xkk"
data_list = re.findall("\d{17}[\dX]", text) # [abc]
print(data_list) # ['130429191912015219', '13042919591219521X']1
2
3
4
5import re
text = "dsf130429191912015219k13042919591219521Xkk"
data_list = re.findall("\d{17}(\d|X)", text)
print(data_list) # ['9', 'X']1
2
3
4
5import re
text = "dsf130429191912015219k13042919591219521Xkk"
data_list = re.findall("(\d{17}(\d|X))", text)
print(data_list) # [('130429191912015219', '9'), ('13042919591219521X', 'X')]1
2
3
4
5import re
text = "dsf130429191912015219k13042919591219521Xkk"
data_list = re.findall("(\d{6})(\d{4})(\d{2})(\d{2})(\d{3})([0-9]|X)", text)
print(data_list) # [('130429', '1919', '12', '01', '521', '9'), ('130429', '1959', '12', '19', '521', 'X')]手机号
1
2
3
4
5import re
text = "我的手机哈是15133377892,你的手机号是1171123啊?"
data_list = re.findall("1[3-9]\d{9}", text)
print(data_list) # ['15133377892']邮箱地址
1
2
3
4
5import re
text = "楼主太牛逼了,在线想要 442662578@qq.com和xxxxx@live.com谢谢楼主,手机号也可15131255789,搞起来呀"
email_list = re.findall("\w+@\w+\.\w+",text)
print(email_list) # ['442662578@qq.com和xxxxx']1
2
3
4
5
6import re
text = "楼主太牛逼了,在线想要 442662578@qq.com和xxxxx@live.com谢谢楼主,手机号也可15131255789,搞起来呀"
email_list = re.findall("[a-zA-Z0-9_-]+@[a-zA-Z0-9_-]+\.[a-zA-Z0-9_-]+", text, re.ASCII)
print(email_list) # ['442662578@qq.com', 'xxxxx@live.com']1
2
3
4
5import re
text = "楼主太牛逼了,在线想要 442662578@qq.com和xxxxx@live.com谢谢楼主,手机号也可15131255789,搞起来呀"
email_list = re.findall("\w+@\w+\.\w+", text, re.ASCII)
print(email_list) # ['442662578@qq.com', 'xxxxx@live.com']1
2
3
4
5import re
text = "楼主太牛44266-2578@qq.com逼了,在线想要 442662578@qq.com和xxxxx@live.com谢谢楼主,手机号也可15131255789,搞起来呀"
email_list = re.findall("(\w+([-+.]\w+)*@\w+([-.]\w+)*\.\w+([-.]\w+)*)", text, re.ASCII)
print(email_list) # [('44266-2578@qq.com', '-2578', '', ''), ('xxxxx@live.com', '', '', '')]补充代码,实现获取页面上的所有评论(已实现),并提取里面的邮箱。
1
2
3# 先安装两个模块
pip3 install requests
pip3 install beautifulsoup41
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17import re
import requests
from bs4 import BeautifulSoup
res = requests.get(
url="https://www.douban.com/group/topic/79870081/",
headers={
'User-Agent': 'Mozilla/5.0 (Macintosh; Intel Mac OS X 10_14_0) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/80.0.3987.163 Safari/537.36',
}
)
bs_object = BeautifulSoup(res.text, "html.parser")
comment_object_list = bs_object.find_all("p", attrs={"class": "reply-content"})
for comment_object in comment_object_list:
text = comment_object.text
print(text)
# 请继续补充代码,提取text中的邮箱地址
4. 起始和结束
上述示例中都是去一段文本中提取数据,只要文本中存在即可。
但,如果要求用户输入的内容必须是指定的内容开头和结尾,比就需要用到如下两个字符。
^开始$结束
1 | import re |
1 | import re |
这种一般用于对用户输入数据格式的校验比较多,例如:
1 | import re |
5. 特殊字符
由于正则表达式中 * . \ { } ( ) 等都具有特殊的含义,所以如果想要在正则中匹配这种指定的字符,需要转义,例如:
1 | import re |
1 | import re |
1.3.2 re模块
python中提供了re模块,可以处理正则表达式并对文本进行处理。
findall,获取匹配到的所有数据
1
2
3
4
5import re
text = "dsf130429191912015219k13042919591219521Xkk"
data_list = re.findall("(\d{6})(\d{4})(\d{2})(\d{2})(\d{3})([0-9]|X)", text)
print(data_list) # [('130429', '1919', '12', '01', '521', '9'), ('130429', '1959', '12', '19', '521', 'X')]match,从起始位置开始匹配,匹配成功返回一个对象,未匹配成功返回None
1
2
3
4
5import re
text = "大小逗2B最逗3B欢乐"
data = re.match("逗\dB", text)
print(data) # None1
2
3
4
5
6
7import re
text = "逗2B最逗3B欢乐"
data = re.match("逗\dB", text)
if data:
content = data.group() # "逗2B"
print(content)search,浏览整个字符串去匹配第一个,未匹配成功返回None
1
2
3
4
5
6import re
text = "大小逗2B最逗3B欢乐"
data = re.search("逗\dB", text)
if data:
print(data.group()) # "逗2B"sub,替换匹配成功的位置
1
2
3
4
5import re
text = "逗2B最逗3B欢乐"
data = re.sub("\dB", "沙雕", text)
print(data) # 逗沙雕最逗沙雕欢乐1
2
3
4
5import re
text = "逗2B最逗3B欢乐"
data = re.sub("\dB", "沙雕", text, 1)
print(data) # 逗沙雕最逗3B欢乐split,根据匹配成功的位置分割
1
2
3
4
5import re
text = "逗2B最逗3B欢乐"
data = re.split("\dB", text)
print(data) # ['逗', '最逗', '欢乐']1
2
3
4
5import re
text = "逗2B最逗3B欢乐"
data = re.split("\dB", text, 1)
print(data) # ['逗', '最逗3B欢乐']finditer
1
2
3
4
5
6import re
text = "逗2B最逗3B欢乐"
data = re.finditer("\dB", text)
for item in data:
print(item.group())1
2
3
4
5
6import re
text = "逗2B最逗3B欢乐"
data = re.finditer("(?P<xx>\dB)", text) # 命名分组
for item in data:
print(item.groupdict())1
2
3
4
5text = "dsf130429191912015219k13042919591219521Xkk"
data_list = re.finditer("\d{6}(?P<year>\d{4})(?P<month>\d{2})(?P<day>\d{2})\d{3}[\d|X]", text)
for item in data_list:
info_dict = item.groupdict()
print(info_dict)
小结
到此,关于最常见的内置模块就全部讲完了(共11个),现阶段只需要掌握这些模块的使用即可,在后续的课程和练习题中也会涉及到一起其他内置模块。
- os
- shutil
- sys
- random
- hashlib
- configparser
- xml
- json
- time
- datetime
- re
2. 项目开发规范
现阶段,我们在开发一些程序时(终端运行),应该遵循一些结构的规范,让你的系统更加专业。
2.1 单文件应用
当基于python开发简单应用时(一个py文件就能搞定),需要注意如下几点。
1 | """ |
2.2 单可执行文件
新创建一个项目,假设名字叫 【crm】,可以创建如下文件和文件夹来存放代码和数据。
1 | crm |
示例程序见附件:crm.zip

2.3 多可执行文件
新创建项目,假设名称叫【killer】,可以创建如下文件和文件夹来存放代码和数据。
1 | killer |
示例程序见附件:killer.zip

总结
- json格式和json模块
- json模块处理特殊的数据类型
- datetime格式与字符串、时间戳以及相关之间的转换。
- datetime格式时间与timedelta的加减。
- 两个datetime相减可以计算时间间隔,得到的是一个timedelta格式的时间。
- 了解正则表达式的编写方式和python中re模块的使用。
- 项目开发规范。
作业:开发短视频资讯平台
有video.csv视频库文件,其中有999条短视频数据,格式如下:【 video.csv 文件已为大家提供好,在day15课件目录下。 】

项目的核心功能有:
分页看新闻(每页显示10条),提示用户输入页码,根据页码显示指定页面的数据。
- 提示用户输入页码,根据页码显示指定页面的数据。
- 当用户输入的页码不存在时,默认显示第1页
搜索专区
- 用户输入关键字,根据关键词筛选出所有匹配成功的短视频资讯。
- 支持的搜索两种搜索格式:
id=1715025,筛选出id等于1715025的视频(video.csv的第一列)。key=文本,模糊搜索,筛选包含关键字的所有新闻(video.csv的第二列)。
下载专区
用户输入视频id,根据id找到对应的mp4视频下载地址,然后下载视频到项目的files目录。
视频的文件名为:
视频id-年-月-日-时-分-秒.mp4视频下载代码示例
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21import requests
res = requests.get(
url='https://video.pearvideo.com/mp4/adshort/20210105/cont-1715046-15562045_adpkg-ad_hd.mp4'
)
# 视频总大小(字节)
file_size = int(res.headers['Content-Length'])
download_size = 0
with open('xxx.mp4', mode='wb') as file_object:
# 分块读取下载的视频文件(最多一次读128字节),并逐一写入到文件中。 len(chunk)表示实际读取到每块的视频文件大小。
for chunk in res.iter_content(128):
download_size += len(chunk)
file_object.write(chunk)
file_object.flush()
message = "视频总大小为:{}字节,已下载{}字节。".format(file_size, download_size)
print(message)
file_object.close()
res.close()下载的过程中,输出已下载的百分比,示例代码如下:
1
2
3
4
5
6
7
8
9import time
print("正在下载中...")
for i in range(101):
text = "\r{}%".format(i)
print(text, end="")
time.sleep(0.2)
print("\n下载完成")
附赠
自动采集梨视频1000条资讯的爬虫脚本。梨视频平台系统更新后可能会导致下载失败,到时候需根据平台调整再来修改代码。
1 | """ |