python基础:模块（random模块、time模块、OS模块）

模块

概念

一个包含python代码的文件就是一个模块。

作用

• 现在程序开发文件比较大，都放在一个文件中维护不方便，拆分成多个文件方便维护与管理
• .模块可以增加代码的重用率

创建模块
模块本身就是一个文件，所有py代码都可以在文件中直接书写。不过我们开发共用模块时，最好在模块中书写以下内容。

变量         模块中的属性值
函数         单独的功能
类           相似功能组合
模块测试代码   临时使用，被导入时不会执行

注意：
1.模块名称遵循标识符。
2.模块只有第一次被导入的时候执行，多次导入不会执行。

例：one_model.py是一个简单的模块，这个模块的功能就是打招呼。

模块导入的原理

1. 模块导入会将要导入的文件执行一遍
2. 导入模块的名称就是我们定义的脚本或包的名称
3. 我们导入模块的过程总结就是：在指定的范围内搜索指定名称的python脚本或者包，将其运行
   

模块的导入方式

模块导入的方式有以下多种

1. import 模块名
2. import 模块名 as 别名
3. import 模块名1，模块名2，… 一行导入多个模块。
4. from … import …
5. from … import … as 别名
6. from … import 功能1，功能2，…
7. from … import * 导入所有

import 模块名
作用：直接导入模块

import 模块 as 别名
如果模块的名称太长，我们可以这个模块起一个别名。

import sys,os,time
import sys,os,time

from … import …局部导入方式
当使用模块中的部分功能的时候，就可以使用局部导入方式。
from 模块 import 某个函数或者类。
作用：直接导入模块中的某个函数或者某个类或变量

注意：如果当前文件中的变量或者函数名称和模块中的名称重复，会使用就近原则。

支持导入多行
from my_module import read1,read2,money

from … import … as 别名
当导入的模块和当前模块中的名称相同的时候可以起别名进行区分。
from my_module import read1 as read

**from 模块 import ***
from my_module import * 把my_module中所有的不是以下划线(_)开头的名字都导入到当前位置，大部分情况下我们的python程序不应该使用这种导入方式，因为*你不知道你导入什么名字，很有可能会覆盖掉你之前已经定义的名字。而且可读性极其的差。

作用：直接导入模块中的所有方法和类和变量

注意：如果my_module.py中的名字前加_,即_money，则from my_module import *,则_money不能被导入


all 属性
all = [变量1，变量2 …] 设置导入模块的功能。

all=[‘money’,‘read1’]
#这样在另外一个文件中用from my_module import *就这能导入列表中规定的两个名字

模块搜索路径

python查找模块的路径时，我们先来了解一下python中有些什么样的模块。在python中，模块主要有：

• 内建模块（built-in）：在安装python解析器时就自动安装，不以文件形式存在
• 系统标准模块：安装python时自动安装，默认放在 /Lib/目录下
• 第三方模块：可以使用pip命令进行安装和管理，默认放在/Lib/site-packages/目 录下
• 自定义模块：自己写的模块，可以放在当前目录，也可以放在任意其它位置

路径搜索优先级：

内建模块>自定义模块>系统标准模块>第三方模块

1. 内建模块
   内建模块就是系统内置的模块，在引入模块时最优先被使用，比如：sys、 math、time等模块。
   
2. 自定义模块
   系统标准模块 datetime.py
   
   自定义模块 datetime.py
   
   提示：
   除了系统内建模块以外，其它所有模块都是以文件形式存在，优先级由 sys.path 列表的先后位置确定。
   自定义模块可以写在当前文件夹下，而当前文件夹是sys.path 的第一个值，所以优先级较高，仅次于内建模块

pyc临时文件
为了提高加载模块的速度，python解释器会在__pycache__目录中下缓存每个模块编译后的版本，之后，再次被导入时，实际上导入的是这个.pyc的临时文件。

把模块当做脚本运行
我们可以通过模块的全局变量__name__来查看模块名：
当做脚本运行：
name 的值 等于’main’
当做模块导入：
__name__的值等于模块名
作用：用来控制.py文件在不同的应用场景下执行不同的逻辑
if name == ‘main’:
pass

常用模块

(一) random模块

产生随机数
（1）随机小数
1.random()
- 产生大于0且小于1之间的小数

2.uniform(a,b)

• 产生指定范围内的随机小数

2. 随机整数

1. randint(a,b)
   -产生a,b范围内的整数，包含开头和结尾

2. randrange(start,stop,[step])
   - 产生start,stop范围内的整数，包含开头不包含结尾。

• step 指定产生随机数的步长。
  

3. 随机选择一个数据
   1.random.choice(lst)

• 随机返回序列中的一个数据
  

4. 打乱
   1.shuffle()
   - 打乱列表顺序
   
   练习1：产生验证码

def v_code():
    code = ''
    for i in range(4):
        num = random.randint(0, 9)  # 生成数字
        alf = chr(random.randint(65, 90))  # 生成字母
        # 字母和数字选择一个
        add = random.choice([num, alf])
        # 拼接
        code = "".join([code, str(add)])

    return code

code = v_code()
print(code)

练习2：数字炸弹

import random, time

bomb = random.randint(0, 99)
start = 0
end = 99
# 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10
while True:
    people = int(input('请输入{}到{}之间的数字'.format(start, end)))
    if people > bomb:
        print('man-->>大了...')
        end = people - 1
    elif people < bomb:
        print('man--->小了...')
        start = people + 1
    else:
        print('BOMING!!!')
        break

    print('等待电脑输入{}到{}之间的数字'.format(start, end))
    time.sleep(2)
    computer = random.randint(start, end)
    print('电脑输入了{}'.format(computer))
    if computer > bomb:
        print('computer-->>大了...')
        end = computer - 1
    elif computer < bomb:
        print('computer--->小了...')
        start = computer + 1
    else:
        print('bommmmmm!!!')
        break

print('数字炸弹-->', bomb)

（二）time模块

在python中，通常有这三种方式来表示时间：
时间戳、时间元组(struct_time)、格式化的时间字符串。
时间戳(timestamp) ：
时间戳表示的是从1970年1月1日00:00:00开始到现在的秒值。返回的是float类型。
格式化的时间字符串(Format String)： ‘1999-12-06’
时间元组(struct_time) ：
struct_time元组共有9个元素共九个元素:(年，月，日，时，分，秒，一周的第几日，一年中第几天，夏令时。

小结：
时间戳是计算机能够识别的时间；
时间字符串是人能够看懂的时间；
时间元组则是用来操作时间的；

时间元组属性：

格式化的时间字符串(Format String)表示方式： ‘1999-1-06’

%y 两位数的年份表示（00-99）
%Y 四位数的年份表示（000-9999）
%m 月份（01-12）
%d 月内中的一天（0-31）
%H 24小时制小时数（0-23）
%I 12小时制小时数（01-12）
%M 分钟数（00=59）
%S 秒（00-59）
%a 本地简化星期名称
%A 本地完整星期名称
%b 本地简化的月份名称
%B 本地完整的月份名称
%c 本地相应的日期表示和时间表示
%j 年内的一天（001-366）
%p 本地A.M.或P.M.的等价符
%U 一年中的星期数（00-53）星期天为星期的开始
%w 星期（0-6），星期天为星期的开始
%W 一年中的星期数（00-53）星期一为星期的开始
%x 本地相应的日期表示
%X 本地相应的时间表示
%Z 当前时区的名称
%% %号本身

1. time.sleep()
睡眠功能，让程序等待多少s后再执行。

2. 时间戳
time.time()
时间戳表示的是从1970年1月1日00:00:00开始到现在的秒值。返回的是float类型。

3. 时间元组
time.localtime()

4. 时间字符串格式化

time.strftime(’%Y-%m-%d %H:%M:%S’)

时间戳和时间元组之间的转换

1. 时间戳转换为时间元组

time.gmtime() 和 time.localtime()

time.gmtime() 返回的是UTC时间与北京时间少8小时。
UTC 协调世界时，又称世界统一时间，世界标准时间，国际协调时间，简称UTC。

Time.localtime() 当地时间

2. 时间元组转换为时间戳
Time.mktime()

时间元组和格式化字符串之间的转换

1. 时间元组转换为字符串

time.strftime(“格式定义”,“结构化时间”) 结构化时间参数若不传，则显示当前时间

2. 字符串转换为时间元组

time.strptime(时间字符串,字符串对应格式)

时间元组 --> %a %b %d %H:%M:%S %Y时间串
time.ctime(时间戳) 如果不传参数，直接返回当前时间的格式化串

练习题:计算从出生到现在过了多少秒

# true_time = time.mktime(time.strptime('2019-09-11 08:30:00', '%Y-%m-%d %H:%M:%S'))
# time_now = time.mktime(time.strptime('2017-09-12 11:30:00', '%Y-%m-%d %H:%M:%S'))
# dif_time = time_now - true_time
# print(dif_time)

(三)os模块

使用os模块对文件进行一些相关操作
1. 重命名文件

2. 删除文件

3. 创建目录

创建目录 mkdir()

4. 创建多级目录
5. 删除目录

删除一层空目录。

6. 删除多级目录

若目录为空，则删除，并递归到上一级目录，如若也为空，则删除，依此类推。
如果上一层目录不为空则停止删除文件。如果file04不为空则报错。

**7. 获取当前所在目录 **

8. 获取目录列表

9. 切换所在目录 chdir()

改变当前脚本工作目录

10. 判断文件或文件夹是否存在
os.path.exits(path)

11. 判断是否为文件
12.判断是否为目录

13. 获取绝对路径

14. 判断是否为绝对路径