Python常用的标准库以及第三方库有哪些?

Python013

Python常用的标准库以及第三方库有哪些?,第1张

推荐5个常用的Python标准库:

1、os:提供了不少与操作系统相关联的函数库

os包是Python与操作系统的接口。我们可以用os包来实现操作系统的许多功能,比如管理系统进程,改变当前路径,改变文件权限等。但要注意,os包是建立在操作系统的平台上的,许多功能在Windows系统上是无法实现的。另外,在使用os包中,要注意其中的有些功能已经被其他的包取代。

我们通过文件系统来管理磁盘上储存的文件。查找、删除、复制文件以及列出文件列表等都是常见的文件操作。这些功能通常可以在操作系统中看到,但现在可以通过Python标准库中的glob包、shutil包、os.path包以及os包的一些函数等,在Python内部实现。

2、sys:通常用于命令行参数的库

sys包被用于管理Python自身的运行环境。Python是一个解释器,也是一个运行在操作系统上的程序。我们可以用sys包来控制这一程序运行的许多参数,比如说Python运行所能占据的内存和CPU,Python所要扫描的路径等。另一个重要功能是和Python自己的命令行互动,从命令行读取命令和参数。

3、random:用于生成随机数的库

Python标准库中的random函数,可以生成随机浮点数、整数、字符串,甚至帮助你随机选择列表序列中的一个元素,打乱一组数据等。

4、math:提供了数学常数和数学函数

标准库中,Python定义了一些新的数字类型,以弥补之前的数字类型可能的不足。标准库还包含了random包,用于处理随机数相关的功能。math包补充了一些重要的数学常数和数学函数,比如pi、三角函数等等。

5、datetime:日期和时间的操作库

日期和时间的管理并不复杂,但容易犯错。Python的标准库中对日期和时间的管理颇为完善,你不仅可以进行日期时间的查询和变换,还可以对日期时间进行运算。通过这些标准库,还可以根据需要控制日期时间输出的文本格式

标准库比较多 功能也不同:

标准库

sys

系统相关的参数和函数。 sys 库一般用来访问和修改系统相关信息,比如查看 python 版本、系统环境变量、模块信息和 python 解释器相关信息等等。

os

操作系统接口模块。这个库提供了访问操作系统相关依赖的方式,比如输入输出操作、读写操作、操作系统异常错误信息、进程线程管理、文件管理、调度程序等等。

re

正则表达式操作。这个库是我喜欢并且经常会用到的库,在对大量字符串进行处理的时候用正则表达式是最快速有效的方式,但是正则表达式的学习曲线较高,有兴趣的朋友可以访问这个网站学习。

math

数学函数库。 math 库提供了对 C 语言标准定义的数学函数访问,比如数论(Number-theoretic)的各种表示方法、幂和对数函数(Power and logarithmic functions)、三角函数(Trigonometric functions)、常量圆周率(π)和自然常数(e)等等。

random

生成伪随机数。

伪随机数与随机数(真随机数)不同的是执行环境,随机数是真实世界中通过物理过程实践得出结论,而伪随机数是通过计算机的特定算法生成的数,所以这个过程是可预测的、有规律的,只是循环周期较长,并不能与现实场景相切合。

random库提供生成随机数,可以模拟现实世界中随机取数、随机抽奖等等。

logging

日志记录工具。这个库提供了对应用程序和库函数的日志记录,日常开发中我们经常需要通过日志打印出当前程序的运行状态,实时查看可能出现的堆栈异常和错误信息。

json

Json 编码和解码器。 json 库提供了对 json 数据的支持,日常开发中我们做前后端分离需要对传输数据 json 进行序列化和反序列化操作,以保证对数据的完整性和有效性,而序列化和反序列化其实就是编码和解码的过程。

pickle

Python 对象序列化库。 pickle 库支持对 python 对象进行序列化和反序列化操作,当我们需要将处理好的对象保存到文件或数据库中时,就可以将其序列化成二进制数据,从而更好的保存起来。

shelve

Python 对象持久化。简单的数据存储方案。

socket

底层网络接口。 socket(套接字) 库提供了标准的BSD(伯克利套接字) Socket API,可以通过访问底层操作系统 Socket 的相关接口进行网络通讯。

datetime

基本日期和时间类型库。该库提供了各种简单和复杂的方式处理日期和时间,日常我们会用时间测算时间消耗、复杂度,对存储的创建时间和修改时间也需要进一步说明,对计时器的描述和控制也需要用到该库。

hashlib

安全哈希和消息摘要。摘要算法 其实就是对某些数据进行加密(不可逆的加密算法),因为被加密的数据无法破解,所以就能防止被篡改。常见的摘要算法有 MD5、SHA1,一般我们会用 MD5 对用户口令进行加密,防止盗用后被轻易破解;而 SHA1 与 MD5 类似,但是 SHA1 会产生更长的长度,也更安全,但是算法的复杂性通常伴随着存储空间和时间的消耗。要说比SHA1更长的字符长度,还有 SHA224、SHA256、SHA384 和 SHA512,看名字就能知道。

大家都知道无论算法生成的字符长度如何都有可能发生碰撞(被破解),这是不可避免的,所以具体场景具体情况而定。

configparser

配置文件解析器。 configparser 库可以轻松定制配置文件,通过解析配置文件的信息我们就可以全局访问相关配置。

urllib

URL 处理模块。 urllib 库集成了处理 URLs(统一资源定位符)的各种模块:

URL urllib.request URL robots.txt urllib 库对访问网络有很好的支持,提供了对数据的访问和处理、文件的上传和下载、记录 cookie 和 session 等等。

itertools

为高效循环而创建迭代器的函数。 itertools 库也是经常需要用到,当我们要对某些数进行 for-in 时就需要先将其处理成一个可迭代对象,之后我们才能进行遍历操作。

collections

容器数据类型库。 collections 库提供了对所有容器数据类型的支持,包括 dict, list, set 和 tuple。我们可以用此库对不同数据类型进行操作,常有的函数方法有这些:

namedtuple() 创建命名元组子类的工厂函数 deque 类似列表(list)的容器,实现了在两端快速添加(append)和弹出(pop) ChainMap 类似字典(dict)的容器类,将多个映射集合到一个视图里面 Counter 字典的子类,提供了可哈希对象的计数功能 OrderedDict 字典的子类,保存了他们被添加的顺序 defaultdict 字典的子类,提供了一个工厂函数,为字典查询提供一个默认值 UserDict 封装了字典对象,简化了字典子类化 UserList 封装了列表对象,简化了列表子类化 UserString 封装了列表对象,简化了字符串子类化 functools

高阶函数和可调用对象上的操作。该库主要调用高阶函数,是常规函数的一种补充。目前库中包含以下几种函数:

cmp_to_key lru_cache total_ordering partial partialmethod reduce singledispatch update_wrapper wraps threading

线程并行库。 threading 库支持线程和多线程的操作,针对多线程并发的问题可以给数据加同步锁,一次只能让一个线程处理数据,从而避免出现数据读写混乱。

在 CPython 解释器上,因为GIL(全局解释器锁)锁机制的存在的,被设计成线程安全,所以同一时间只能执行一个线程,这就导致了多线程不能发挥出计算机的多核特性。

multiprocessing

进程并行库。 multiprocessing 库与 threading 库很类似,不同的是进程库可以创建子进程避开 GIL,从而弥补线程库存在的劣势和发挥计算机的多核特性。

timeit

测量小代码片段的执行时间。此库主要用来计算运行代码的时间消耗,支持多种方式传入参数。

atexit

退出处理器。当处理一个函数需要立马退出时可以使用该库。

abc

抽象基类。 abc 库定义抽象基类,以便其他类派生出新类。比如 collections 容器库中就有此派生出的 collections.abc 类,派生出来的类可以进一步实现。

asyncio

异步IO库。 asyncio 库是一个用 async/await 关键字编写并发的库,为多个异步框架提供基础功能,能够实现高性能的网络、Web服务器、数据库连接和分布式任务队列等。

copy

浅层和深层复制操作。 copy 库提供对对象的拷贝,我们都知道要制作对象副本,是无法通过简单值传递创建新变量的方式做到,因为新变量所指向的内存空间依旧是原对象本身,所以对新变量进行任何操作都会改变原对象。那么, copy 库就提供了制作对象副本的各种方法,会开辟一个新的内存空间存放副本对象,修改操作不会对原对象有任何干预。

csv

csv(Comma Separated Values)文件读写库。此库支持以纯文本的形式存储表格数据(数字和文本)。

operator

标准运算符替代函数库。此库是将 python 自有的运算符作为有效函数,比如表达式 x+y 可以用函数 operator.add(x, y) 表示;比如表达式 a*b 可以用函数 operator.mul(a, b) 表示,等等。

enum

枚举库。 enum 库支持创建枚举类来存储大量同类型的不可变常量,以便其他函数调用。创建出来的枚举类是可迭代对象,所以可以用 for-in 枚举出所有常量。

heapq

堆队列算法。这个模块提供了堆队列算法的实现,也称为优先队列算法。优先队列中的每个元素都有各自的优先级,优先级最高的元素最先得到服务。所以当我们要求前n最大/最小值的时候就可以用此算法来实现, heapq 库中也提供了相应函数实现。

http

HTTP 模块。 http 模块是一个包,收集了多个处理超文本传输协议的模块:

urllib.request http 模块通过 http.HTTPStatus 枚举定义了HTTP状态码 以及相关联消息。

profile、pstats

性能分析工具。 profile 模块提供了 profile 和 cProfile 两种不同实现的性能分析工具,可用来描述程序各个部分的执行时间和频率,统计后的信息可以通过 pstats 模块保存并使用。

ssl

TLS/SSL(传输安全协议)。此模块提供对安全协议的支持,通过应用上下文,可将 TLS(传输层安全性协议)或其前身 SSL(安全套接层)支持安全协议,能为互联网通信提供安全和数据完整性保障。一般 HTTPS 协议都支持 TLS/SSL 加密。

unitest

单元测试框架。 unitest 库常用于单元测试,受到 JUnit 和其他主流测试库的启发, unitest 库的功能和函数与它们有着相似的风格。

uuid

UUID库。 uuid 库主要用途是生成随机字符串,库中有多个版本的 UUID 对象方法,比如版本 1、3、4 和 5 的 uuid1() 、 uuid3() 、 uuid4() 和 uuid5() 。需要注意的是,如果要生成随机字符串,可以使用 uuid1() 和 uuid4() ,但是 uuid1() 会存在隐私风险,因为生成的原理里边包含用户访问计算机的网络地址,而 uuid4() 是通过随机字符生成。

希望可以帮助到你。

一些python常用函数包:

1、Urllib3

Urllib3是一个 Python 的 HTTP 客户端,它拥有 Python 标准库中缺少的许多功能:

线程安全

连接池

客户端 SSL/TLS 验证

使用分段编码上传文件

用来重试请求和处理 HTTP 重定向的助手

支持 gzip 和 deflate 编码

HTTP 和 SOCKS 的代理支持

2、Six

six 是一个是 Python 2 和 3 的兼容性库。这个项目旨在支持可同时运行在 Python 2 和 3 上的代码库。它提供了许多可简化 Python 2 和 3 之间语法差异的函数。

3、botocore、boto3、s3transfer、awscli

Botocore是 AWS 的底层接口。Botocore是 Boto3 库(#22)的基础,后者让你可以使用 Amazon S3 和 Amazon EC2 一类的服务。Botocore 还是 AWS-CLI 的基础,后者为 AWS 提供统一的命令行界面。

S3transfer(#7)是用于管理 Amazon S3 传输的 Python 库。它正在积极开发中,其介绍页面不推荐人们现在使用,或者至少等版本固定下来再用,因为其 API 可能发生变化,在次要版本之间都可能更改。Boto3、AWS-CLI和其他许多项目都依赖s3transfer。

4、Pip

pip是“Pip Installs Packages”的首字母递归缩写。

pip很容易使用。要安装一个包只需pip install <package name>即可,而删除包只需pip uninstall <package name>即可。

最大优点之一是它可以获取包列表,通常以requirements.txt文件的形式获取。该文件能选择包含所需版本的详细规范。大多数 Python 项目都包含这样的文件。

如果结合使用pip与virtualenv(列表中的 #57),就可以创建可预测的隔离环境,同时不会干扰底层系统,反之亦然。

5、Python-dateutil

python-dateutil模块提供了对标准datetime模块的强大扩展。我的经验是,常规的Python datetime缺少哪些功能,python-dateutil就能补足那一块。

6、Requests

Requests建立在我们的 #1 库——urllib3基础上。它让 Web 请求变得非常简单。相比urllib3来说,很多人更喜欢这个包。而且使用它的最终用户可能也比urllib3更多。后者更偏底层,并且考虑到它对内部的控制级别,它一般是作为其他项目的依赖项。

7、Certifi

近年来,几乎所有网站都转向 SSL,你可以通过地址栏中的小锁符号来识别它。加了小锁意味着与该站点的通信是安全和加密的,能防止窃听行为。

8、Idna

根据其 PyPI 页面,idna提供了“对 RFC5891 中指定的应用程序中国际化域名(IDNA)协议的支持。”

IDNA的核心是两个函数:ToASCII和ToUnicode。ToASCII会将国际 Unicode 域转换为 ASCII 字符串。ToUnicode则逆转该过程。在IDNA包中,这些函数称为idna.encode()和idna.decode()

9、PyYAML

YAML是一种数据序列化格式。它的设计宗旨是让人类和计算机都能很容易地阅读代码——人类很容易读写它的内容,计算机也可以解析它。

PyYAML是 Python 的YAML解析器和发射器,这意味着它可以读写YAML。它会把任何 Python 对象写成YAML:列表、字典,甚至是类实例都包括在内。

10、Pyasn1

像上面的IDNA一样,这个项目也非常有用:

ASN.1 类型和 DER/BER/CER 编码(X.208)的纯 Python 实现

所幸这个已有数十年历史的标准有很多信息可用。ASN.1是 Abstract Syntax Notation One 的缩写,它就像是数据序列化的教父。它来自电信行业。也许你知道协议缓冲区或 Apache Thrift?这就是它们的 1984 年版本。

11、Docutils

Docutils是一个模块化系统,用来将纯文本文档处理为很多有用的格式,例如 HTML、XML 和 LaTeX 等。Docutils能读取reStructuredText格式的纯文本文档,这种格式是类似于 MarkDown 的易读标记语法。

12、Chardet

你可以用chardet模块来检测文件或数据流的字符集。比如说,需要分析大量随机文本时,这会很有用。但你也可以在处理远程下载的数据,但不知道用的是什么字符集时使用它。

13、RSA

rsa包是一个纯 Python 的 RSA 实现。它支持:

加密和解密

签名和验证签名

根据 PKCS#1 1.5 版生成密钥

它既可以用作 Python 库,也能在命令行中使用。

14、Jmespath

JMESPath,发音为“James path”,使 Python 中的 JSON 更容易使用。它允许你声明性地指定如何从 JSON 文档中提取元素。

15、Setuptools

它是用于创建 Python 包的工具。不过,其文档很糟糕。它没有清晰描述它的用途,并且文档中包含无效链接。最好的信息源是这个站点,特别是这个创建 Python 包的指南。

16、Pytz

像dateutils一样,这个库可帮助你处理日期和时间。有时候,时区处理起来可能很麻烦。幸好有这样的包,可以让事情变得简单些。

17、Futures

从 Python 3.2 开始,python 提供current.futures模块,可帮助你实现异步执行。futures 包是该库适用于 Python 2 的 backport。它不适用于 Python3 用户,因为 Python 3 原生提供了该模块。

18、Colorama

使用 Colorama,你可以为终端添加一些颜色:

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