Python学习笔记|文件操作，异常，模块包，数据可视化，面向对象入门

一、文件操作
计算机只识别二进制，编码就是文本和二进制转换的规则，常见编码： UTF‑8 、 GBK 、 Big5 。
文件分为文本、视频、音频、图片、可执行文件等。
python中对文件操作：打开、读、写、关闭。

1. open()打开文件

f = open(name, mode, encoding="UTF-8")
name：文件名/文件路径字符串
mode：打开模式（r,w,a）
encoding ：编码格式，必须用关键字参数指定，常用 encoding="UTF-8"

r ：只读
w ：写入，文件存在直接清空旧内容；不存在则新建
a ：追加，不会清空原有内容

open返回的是文件对象，不是文本内容，要调用读取方法拿到文本。

2. 文件读取方法

f.read(num)      # num为读取字符长度；不传num读取全部，返回字符串。
f.readline()     # 读取一行，返回字符串。
f.readlines()    # 读取全部行，返回每行组成的列表。
for line in f:   # for循环遍历文件对象，逐行读取。

注意：文件内部存在读取指针，读完一部分后，后续读取从指针当前位置继续往后读。

3. 关闭文件

f.close()
 
如果文件不关闭，就无法删除、重命名该文件。

自动关闭写法： with open() as f ，代码块结束自动关闭文件，不用手动 close() 。

4. 文件写入

f.write("hello world")
f.flush()

注意：
1.内容先写到内存缓冲区， flush() 才真正刷入硬盘。
2.close() 内部会自动调用 flush() 。
3.w 模式：打开瞬间清空原有内容；多次调用 write() 只会往缓冲区追加，不会重复清空。

5. 文件追加：a模式

把mode改为a，文件存在就向后追加，不会清空旧内容。
注意：换行需要手动加 \n 。

综合小案例：过滤账单，备份文件

fr = open("bill.txt","r",encoding="UTF-8")
fw = open("bill.txt.back","w",encoding="UTF-8")
for line in fr:
    if line.strip().split("，")[-1]=="测试":
        continue
    fw.write(line)
fw.close()
fr.close()

二、异常处理
程序运行时出现的错误就是异常（BUG），可以捕获异常避免程序直接崩溃。

1. 基础语法

try:
   # 可能出错的代码
except:
   # 出现异常执行这里

2. 捕获指定异常：

try:
     print(name)
 except NameError as e:
     print("变量未定义异常")
     print(e) #打印异常详情

3. 捕获多个异常：

把多个异常类型放到元组里。

4. 捕获全部异常：

try:
    print(name)
except Exception as e:
    print("出现异常")

关于else 和 finally：

else ：没有发生异常的时候执行。
finally ：无论是否异常，一定会执行。

try:
    pass
except Exception as e:
    pass
else:
    #无异常执行
    pass
finally:
    #无论怎样都执行
    pass

注意：异常具备传递性，会由底层向上层传递。

三、模块
模块就是一个Python文件，里面存放函数、类、变量，可以导入复用。

导入方式：
1.  import 模块名 ，使用： 模块名.功能() 
2.  from 模块名 import 功能名 ，直接写功能名调用，不需要 . 
3.  from 模块名 import * ，导入模块全部功能
4. 可以给模块/功能起别名

导入语句习惯写在代码文件最开头。

自定义模块：

新建 .py 文件，文件名就是模块名，文件名必须符合标识符命名规则。

不同模块如果有同名函数，后导入的会覆盖先导入的。
if __name__ == '__main__'

模块内部写测试代码时使用：

def test(a,b):
    pass

if __name__ == '__main__':
    # 只有直接运行本文件才执行；被import导入时不会执行
    test(1,2)

关于__all__ ：
写在模块内，控制 from xxx import * 能导入哪些功能：
__all__ = ["func1","func2"]
只有列表内写的函数， import * 才可以使用；不写 all 默认全部导出。

四、Python包

包是包含 init.py 文件的文件夹，用来管理多个模块；没有这个文件只是普通文件夹。

Pycharm新建：右键 → New → Python Package。

包导入：

import 包名.模块名
#调用：包名.模块名.函数()

from 包名 import 模块名
#调用：模块名.函数()

注意：all 写在包的 init.py 中，控制 import * 导入的内容。

第三方包安装：
使用 pip 安装第三方包；下载慢可以配置清华镜像源：
 -i https://pypi.tuna.tsinghua.edu.cn/simple

五、JSON数据
JSON是不同编程语言之间的数据交换格式，本质是特殊格式的字符串，格式长得像Python字典/列表。

json字符串只支持双引号。

import json

# Python对象 → json字符串 dumps
json_str = json.dumps(data, ensure_ascii=False)
# ensure_ascii=False：支持正常输出中文

# json字符串 → Python对象 loads
data = json.loads(json_str)

六、pyecharts数据可视化
pyecharts用来快速生成各类图表，官网画廊可以直接复制示例代码。

1.折线图Line

from pyecharts.charts import Line
from pyecharts.options import TitleOpts, LegendOpts, ToolboxOpts

line = Line()
line.add_xaxis(["yin","xin","le"])
line.add_yaxis("age",[27,16,14])

#全局配置
line.set_global_opts(
    title_opts=TitleOpts(title="yorozuya",pos_left="center",pos_bottom="1%"),
    legend_opts=LegendOpts(is_show=True),
    toolbox_opts=ToolboxOpts(is_show=True)
)

line.render() #生成html文件

2.地图Map

from pyecharts.charts import Map

map = Map()
data = [("北京市",99),("上海市",199),("浙江省",299),("湖南省",399)]
map.add("测试地图", data, "china")
map.render()

注意：要写完整省、市名称。

3.时间线 Timeline：
用于动态柱状图，把多个图表加入时间线，支持自动播放、切换主题。

排序：sort与sorted

列表.sort(key=函数,reverse=布尔) ：直接修改原列表， reverse=True 降序， False 升序
sorted(可迭代对象,key=函数) ：返回新列表，不改动原数据
可用lambda匿名函数：

lst = [["gin",27],["xin",16],["la",14]]
lst.sort(key=lambda element:element[1],reverse=False)

七、面向对象入门

面向对象三步骤：

1. 使用 class 设计类
2. 根据类创建对象
3. 给对象的属性赋值