Python常用模块介绍

python除了关键字(keywords)和内置的类型和函数(builtins),更多的功能是通过libraries(即modules)来提供的。

常用的libraries(modules)如下:

1)python运行时服务

* copy: copy模块提供了对复合(compound)对象(list,tuple,dict,custom class)进行浅拷贝和深拷贝的功能。

* pickle: pickle模块被用来序列化python的对象到bytes流,从而适合存储到文件,网络传输,或数据库存储。(pickle的过程也被称serializing,marshalling或者flattening,pickle同时可以用来将bytes流反序列化为python的对象)。

* sys:sys模块包含了跟python解析器和环境相关的变量和函数。

* 其他: atexit,gc,inspect,marshal,traceback,types,warnings,weakref。

2)数学

* decimal:python中的float使用双精度的二进制浮点编码来表示的,这种编码导致了小数不能被精确的表示,例如0.1实际上内存中为0.100000000000000001,还有3*0.1 == 0.3 为False. decimal就是为了解决类似的问题的,拥有更高的精确度,能表示更大范围的数字,更精确地四舍五入。

* math:math模块定义了标准的数学方法,例如cos(x),sin(x)等。

* random:random模块提供了各种方法用来产生随机数。

* 其他:fractions,numbers。

3)数据结构,算法和代码简化

* array: array代表数组,类似与list,与list不同的是只能存储相同类型的对象。

* bisect: bisect是一个有序的list,其中内部使用二分法(bitsection)来实现大部分操作。

* collections:collections模块包含了一些有用的容器的高性能实现,各种容器的抽象基类,和创建name-tuple对象的函数。例如包含了容器deque,defaultdict,namedtuple等。

* heapq:heapq是一个使用heap实现的带有优先级的queue。

* itertools:itertools包含了函数用来创建有效的iterators。所有的函数都返回iterators或者函数包含iterators(例如generators 和generators expression)。

* operator: operator提供了访问python内置的操作和解析器提供的特殊方法,例如 x+y 为 add(x,y),x+=y为iadd(x,y),a % b 为mod(a,b)等等。

* 其他:abc,contextlib,functools。

4) string 和 text 处理

*codecs:codecs模块被用来处理不同的字符编码与unicode text io的转化。

* re:re模块用来对字符串进行正则表达式的匹配和替换。

* string:string模块包含大量有用的常量和函数用来处理字符串。也包含了新字符串格式的类。

* struct:struct模块被用来在python和二进制结构间实现转化。

* unicodedata:unicodedata模块提供访问unicode字符数据库

5) python数据库访问

* 关系型数据库拥有共同的规范Python Database API Specification V2.0,MySQL,Oracle等都实现了此规范,然后增加自己的扩展。

* sqlite3: sqlite3 模块提供了SQLite数据库访问的接口。SQLite数据库是以一个文件或内存的形式存在的自包含的关系型数据库。

* DBM-style 数据库模块:python提供了打了的modules来支持UNIX DBM-style数据库文件。dbm模块用来读取标准的UNIX-dbm数据库文件,gdbm用来读取GNU dbm数据库文件,dbhash用来读取Berkeley DB数据库文件。所有的这些模块提供了一个对象实现了基于字符串的持久化的字典,他与字典dict非常相似,但是他的keys和values都必须是字符串。

* shelve:shelve模块使用特殊的“shelf”对象来支持持久化对象。这个对象的行为与dict相似,但是所有的他存储的对象都使用基于hashtable的数据库(dbhash,dbm,gdbm)存储在硬盘。与dbm模块的区别是所存储的对象不仅是字符串,而且可以是任意的与pickle兼容的对象。

6)文件和目录处理

* bz2:bz2模块用来处理以bzip2压缩算法压缩的文件。

* filecmp:filecmp模块提供了函数来比较文件和目录。

* fnmatch:fnmatch模块提供了使用UNIX shell-style的通配符来匹配文件名。这个模块只是用来匹配,使用glob可以获得匹配的文件列表。

* glob:glob模块返回了某个目录下与指定的UNIX shell通配符匹配的所有文件。

* gzip:gzip模块提供了类GzipFile,用来执行与GNUgzip程序兼容的文件的读写。

* shutil: shutil模块用来执行更高级别的文件操作,例如拷贝,删除,改名。shutil操作之针对一般的文件,不支持pipes,block devices等文件类型。

* tarfile: tarfile模块用来维护tar存档文件。tar没有压缩的功能。

* tempfile:tempfile模块用来产生临时文件和文件名。

* zipfile: zipfile模块用来处理zip格式的文件。

* zlib,zlib模块提供了对zlib库的压缩功能的访问。

7)操作系统的服务

* cmmands: commands模块被用来执行简单的系统命令,命令以字符串的形式传入,且同时以字符串的形式返回命令的输出。但是此模块只在UNIX系统上可用。

* configParser,configParser模块用来读写windows的ini格式的配置文件。

* datetime,datetime模块提供了各种类型来表示和处理日期和时间。

* errno, 定义了所有的errorcode对应的符号名字。

* io,io模块实现了各种IO形式和内置的open()函数。

* logging, logging模块灵活方便地对应用程序记录events,errors,warnings,和debuging 信息。这些log信息可以被收集,过滤,写到文件或系统log,甚至通过网络发送到远程的机器上。

*mmap,mmap模块提供了内存映射文件对象的支持,使用内存映射文件与使用一般的文件或byte字符串相似。

*msvcrt,mscrt只可以在windows系统使用,用来访问Visual C运行时库的很多有用的功能。

*optparse,optparse模块更高级别来处理UNIX style的命令行选项sys.argv。

* os,os模块对通用的操作系统服务提供了可移植的(portable)的接口。os可以认为是nt和posix的抽象。nt提供windows的服务接口,posix提供UNIX(linux,mac)的服务接口。

* os.path,os.path模块以可移植的方式来处理路径相关的操作。

* signal,signal模块用来实现信号(signal)处理,往往跟同步有关。

* subprocess,subprocess模块包含了函数和对象来统一创建新进程,控制新进程的输入输出流,处理进程的返回。

* time,time模块提供了各种时间相关的函数。常用的time.sleep().

* winreg, winreg模块用来操作windows注册表。

* 其他:fcntl。

8)线程和并行

* multiprocessing,multiprocessing模块提供通过subprocess来加载多个任务,通信,共享数据,执行各种同步操作。

* threading,threading模块提供了thread类很很多的同步方法来实现多线程编程。

* queue,queue模块实现了各种多生产者,多消费者队列,被用来实现多线程程序的信息安全交换。

* 其他:Coroutines and Microthreading。

9)网络编程和套接字(sockets)

* asynchat,asynchat模块通过封装asyncore来简化了应用程序的网络异步处理。

* ssl,ssl模块被用来使用secure sockets layer(SSL)包装socket对象,从而使得实现数据加密和终端认证。python使用openssl来实现此模块。

* socketserver,socketserver模块提供了类型简化了TCP,UDP和UNIX领域的socket server的实现。

* 其他:asyncore,select。

10)internet应用程序编程

* ftplib,ftplib模块实现了ftp的client端协议。此模块很少使用,因为urllib提供了更高级的接口。

* http包,包含了http client和server的实现和cookies管理的模块。

* smtplib,smtplib包含了smtp client的底层接口,用来使用smtp协议发送邮件。

* urllib,urllib包提供了高级的接口来实现与http server,ftp server和本地文件交互的client。

* xmlrpc,xmlrpc模块被用类实现XML-RPC client。

11)web 编程

* cgi,cgi模块用来实现cgi脚本,cgi程序一般地被webserver执行,用来处理用户在form中的输入,或生成一些动态的内容。当与cgi脚本有管的request被提交,webserver将cgi作为子进程执行,cgi程序通过sys.stdin或环境变量来获得输入,通过sys.stdout来输出。

* webbrowser,webbrowser模块提供了平台独立的工具函数来使用web browser打开文档。

* 其他:wsgiref/WSGI (Python Web Server Gateway Interface).

12) internet 数据处理和编码

* base64,base64模块提供了base64,base32,base16编码方式,用来实现二进制与文本间的编码和解码。base64通常用来对编码二进制数据,从而嵌入到邮件或http协议中。

* binascii,binascii模块提供了低级的接口来实现二进制和各种ASCII编码的转化。

* csv,csv模块用来读写comma-separated values(CSV)文件。

* email,email包提供了大量的函数和对象来使用MIME标准来表示,解析和维护email消息。

* hashlib,hashlib模块实现了各种secure hash和message digest algorithms,例如MD5和SHA1。

* htmlparser(html.parser),此模块定义了HTMLParser来解析HTML和XHTML文档。使用此类,需要定义自己的类且继承于HTMLParser。

* json,json模块被用类序列化或饭序列化Javascript object notation(JSON)对象。

* xml,xml包提供了各种处理xml的方法。

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