python自动化编程-第五天

python自动化编程-第五天 模块

目录

• 一、模块
  • 1、定义：
  • 2、导入方法
  • 3、import本质（路径搜索和搜索路径）
  • 4、导入优化
  • 5、模块的分类：
• 二、time模块与datetime模块
  • 1、time模块
  • 2、datetime模块
• 三、random 模块
• 四、os 模块
• 五、sys 模块
• 六、shutil 模块
• 七、json & pickle 模块
• 八、shelve 模块
• 九、XML 模块
• 十、PyYAML 模块
• 十一、ConfigParser 模块
• 十二、hashlib 模块
• 十三、hmac 模块
• 十四、subprocess 模块 --- 获取命令输入
  • subprocess实现sudo 自动输入密码（可以不用这个函数的方法，直接echo即可）
• 十五、logging 模块
• 十六、re 模块
• 十七、uuid模块
• 十八、动态导入模块

---

一、模块

1、定义：

模块：用来从逻辑上组织python代码（变量，函数，类，逻辑;作用是实现某一个功能），本质上就是.py结尾的python文件(文件名：test.py，对应的模块名就是test)

包：用来从逻辑上组织模块，本质就是一个目录（但是必须带有一个__init__.py文件）

2、导入方法

import modue_name   #导入单个模块
import modue1_name,module2_name #导入多个模块


from module_name import [*|func_name|变量] 
#本质是将module_name的文件中的代码复制到脚本此处，并解释一遍

from module_name import func1_name,func2_name
#导入一个模块的多个函数


from module_name import logger as logger_test
#用as定义一个别名

3、import本质（路径搜索和搜索路径）

import modue_name
import的本质就是将module_name运行（解释）了一遍，然后将所有的代码，赋值给了module_name这个变量；
调用方法：module_name.func_name

from module_name import func_name
本质就是把module_name模块的func_name[变量|函数]，在from module_name这个位置解释一遍；相当于将func_name的代码复制到import的位置。
调用方法：func_name

导入模块的本质就是把python文件解释一遍
导入包的本质就是执行该包下的__init__.py文件

import module_name ---->module_name.py---->module_name.py的路径--->sys.path

导入包与导入模块是不一样的！
导入包，要在__init__.py中导入模块，例如：form . import test1（使用相对导入），其中test1.py是一个模块，这样在导入包时，test1.py这个模块才能使用；

在其他目录导入包或模块时，需要用到from，例如
test
├──test1
│ └──test1.1
├──test2
│ └──test2.1
└──test3

要想在test2.1的脚本中调用test1.1，首先要将test目录加入到sys.path，然后使用from test1 import test1.1
这样就可以在test2.1中使用test1.1的代码了。

4、导入优化

from module_test import test
from主要是可以提高代码执行的效率，不需要每次都要找模块名
导入模块时，尽量使用from来导入；

5、模块的分类：

a.标准库
b.开源模块
c.自定义模块

二、time模块与datetime模块

https://docs.python.org/3.6/library/datetime.html#datetime.time

1、time模块

time模块中，时间有三种格式：
第一种是时间戳格式（以秒为单位，从1970年开始的秒数）；
第二种是字符串格式；
第三种是时间元组格式，
三种格式可以相互转换；

>>> import time
>>> time.time()
1513156133.173734   #时间戳，单位是秒

>>> time.localtime()
time.struct_time(tm_year=2017, tm_mon=12, tm_mday=13, tm_hour=17, tm_min=11, tm_sec=26, tm_wday=2, tm_yday=347, tm_isdst=0) #时间元组格式，默认是当前的本地时间，也就是UTC+8的时间，因为中国是东八区，因此UTC+8；

>>> time.localtime(1513156133.173734)
time.struct_time(tm_year=2017, tm_mon=12, tm_mday=13, tm_hour=17, tm_min=8, tm_sec=53, tm_wday=2, tm_yday=347, tm_isdst=0) #time.localtime()的参数时时间戳；

sleep() #表示静默，单位是秒

>>> time.gmtime()
time.struct_time(tm_year=2017, tm_mon=12, tm_mday=13, tm_hour=9, tm_min=18, tm_sec=59, tm_wday=2, tm_yday=347, tm_isdst=0) #当前时间的元组格式,返回的是UTC时间

>>> time.gmtime(1513156133.173734)
time.struct_time(tm_year=2017, tm_mon=12, tm_mday=13, tm_hour=9, tm_min=8, tm_sec=53, tm_wday=2, tm_yday=347, tm_isdst=0) #指定时间戳的时间元组格式，返回的是UTC时间

# mktime()：将元组的形式转换为时间戳,只接受一个参数，不能直接传递元组，可以将元组设置为一个变量传给给mktime()；
>>> import time
>>> starttime = time.localtime()
>>> time.mktime(starttime)
1513227499.0
>>> starttime
time.struct_time(tm_year=2017, tm_mon=12, tm_mday=14, tm_hour=12, tm_min=58, tm_sec=19, tm_wday=3, tm_yday=348, tm_isdst=0)
>>>

# strftime(format,元组)：还可以传递元组，就可以将元组的时间转换为字符串了；
>>> time.strftime("%Y-%m-%d %H:%M:%S") #元组不写，默认为当前时间
'2017-12-14 12:58:58'
>>> time.strftime("%Y-%m-%d %H:%M:%S",starttime)
'2017-12-14 12:58:19'
>>> starttime
time.struct_time(tm_year=2017, tm_mon=12, tm_mday=14, tm_hour=12, tm_min=58, tm_sec=19, tm_wday=3, tm_yday=348, tm_isdst=0)
>>>

# strptime(字符串，format)：将字符串转换为元组：
>>> time.strptime('2017-12-14 12:28:58',"%Y-%m-%d %H:%M:%S")
time.struct_time(tm_year=2017, tm_mon=12, tm_mday=14, tm_hour=12, tm_min=28, tm_sec=58, tm_wday=6, tm_yday=337, tm_isdst=-1)

# asctime()：将元组转换为字符串，该字符串有固定格式: '%c' 星期 月份 日 时间 年
>>> time.asctime(starttime)
'Thu Dec 14 12:58:19 2017'

# ctime()：将时间戳转换为字符串，该字符串也有固定格式，与asctime()的格式一样；
>>> time.ctime(time.time())
'Thu Dec 14 13:23:54 2017'

取出时间元组的数据

>>> x = time.localtime()
>>> x.tm_year
2017 #取出年份

字符串格式的宏编码：

%a    本地简化星期名称    
%A    本地完整星期名称    
%b    本地简化月份名称    
%B    本地完整月份名称    
%c    本地相应的日期和时间表示    
%d    一个月中的第几天（01 - 31）    
%H    一天中的第几个小时（24小时制，00 - 23）    
%I    第几个小时（12小时制，01 - 12）    
%j    一年中的第几天（001 - 366）    
%m    月份（01 - 12）    
%M    分钟数（00 - 59）    
%p    本地am或者pm的相应符    一    
%S    秒（01 - 61）    二    
%U    一年中的星期数。（00 - 53星期天是一个星期的开始。）第一个星期天之前的所有天数都放在第0周。    
%w    一个星期中的第几天（0 - 6，0是星期天）  
%W    和%U基本相同，不同的是%W以星期一为一个星期的开始。    
%x    本地相应日期    
%X    本地相应时间    
%y    去掉世纪的年份（00 - 99）    
%Y    完整的年份    
%Z    时区的名字（如果不存在为空字符）    
%%    ‘%’字符

2、datetime模块

datetime模块实际上就是time模块的高级封装；

datetime.date.now() #当前日期
datatime.time.now() #当前时间
datatime.datatime.now() #当前日期和时间
class datetime.timedelta(days=0、 seconds=0、 microseconds=0、 milliseconds=0、 minutes=0、 hours=0、 weeks=0)
# 所有参数都是可选的, 默认为0。参数可以是整数或浮点型, 也可以是正的或负的。

例如：

import datetime,time

print(datetime.datetime.now()) #返回 2016-08-19 12:47:03.941925
print(datetime.date.fromtimestamp(time.time()) )  # 时间戳直接转成日期格式 2016-08-19
print(datetime.datetime.now() )
print(datetime.datetime.now() + datetime.timedelta(3)) #当前时间+3天
print(datetime.datetime.now() + datetime.timedelta(-3)) #当前时间-3天
print(datetime.datetime.now() + datetime.timedelta(hours=3)) #当前时间+3小时
print(datetime.datetime.now() + datetime.timedelta(minutes=30)) #当前时间+30分

# 输出：
2017-12-14 13:30:41.923147
2017-12-14
2017-12-14 13:30:41.923213
2017-12-17 13:30:41.923222
2017-12-11 13:30:41.923238
2017-12-14 16:30:41.923246
2017-12-14 14:00:41.923258

c_time  = datetime.datetime.now()
print(c_time.replace(minute=3,hour=2)) #时间替换

三、random 模块

随机数模块

import random
print (random.random())  #0.6445010863311293  
# random.random()用于生成一个0到1的随机符点数: 0 <= n < 1.0

print (random.randint(1,7)) #4
# random.randint()的函数原型为：random.randint(a, b)，用于生成一个指定范围内的整数。
# 其中参数a是下限，参数b是上限，生成的随机数n: a <= n <= b

print (random.randrange(1,10)) #5
# random.randrange的函数原型为：random.randrange([start], stop[, step])，
# 从指定范围内，按指定基数递增的集合中 获取一个随机数。如：random.randrange(10, 100, 2)，
# 结果相当于从[10, 12, 14, 16, ... 96, 98]序列中获取一个随机数。
# random.randrange(10, 100, 2)在结果上与 random.choice(range(10, 100, 2) 等效.
# stop -- 指定范围内的结束值，不包含在范围内。

print(random.choice('liukuni')) #i
# random.choice从序列中获取一个随机元素。
# 其函数原型为：random.choice(sequence)。参数sequence表示一个有序类型。
# 这里要说明一下：sequence在python不是一种特定的类型，而是泛指一系列的类型。
# list, tuple, 字符串都属于sequence。有关sequence可以查看python手册数据模型这一章。
# 下面是使用choice的一些例子：
print(random.choice("学习Python")) #学
print(random.choice(["JGood","is","a","handsome","boy"]))  #List
print(random.choice(("Tuple","List","Dict")))   #List
print(random.sample([1,2,3,4,5],3))    #[1, 2, 5]   随机取3个
#random.sample的函数原型为：random.sample(sequence, k)，从指定序列中随机获取指定长度的片断。sample函数不会修改原有序列。

print(random.uniform(1, 10)) #9.887001463194844  取1到10之间的随机浮点数

#洗牌
items = [1,2,3,4,5,6,7]
print(items) #[1, 2, 3, 4, 5, 6, 7]
random.shuffle(items)
print(items) #[1, 4, 7, 2, 5, 3, 6]

应用场景：随机验证码

import random

checkcode = ''

for i in range(4):
    current = random.randrange(0,4)
    #字母   ascii中65-90是大写字母，97-122是小写字母
    if current == i:
        tmp = chr(random.randint(65,90))
    #数字
    else:
        tmp = random.randint(0,9)
    checkcode += str(tmp)


print(checkcode)

四、os 模块

https://docs.python.org/3.6/library/os.html?highlight=os#module-os
OS模块主要用来处理与操作系统相关的操作

os.getcwd() #获取当前工作目录，即当前python脚本工作的目录路径
os.chdir("dirname")  #改变当前脚本工作目录；相当于shell下cd
	\\ 转义 \,
	在字符串前加r
	在Python的string前面加上‘r’， 是为了告诉编译器这个string是个raw string，不要转义backslash '\' 。 例如，\n 在raw string中，是两个字符，\和n， 而不会转意为换行符。由于正则表达式和 \ 会有冲突，因此，当一个字符串使用了正则表达式后，最好在前面加上'r'。

os.curdir  #返回当前目录: ('.')
os.pardir  #获取当前目录的父目录字符串名：('..')
os.makedirs('dirname1/dirname2')    #可生成多层递归目录
os.removedirs('dirname1')    #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
os.mkdir('dirname')    #生成单级目录；相当于shell中mkdir dirname
os.rmdir('dirname')    #删除单级空目录，若目录不为空则无法删除，报错；相当于shell中rmdir dirname
os.listdir('dirname')    #列出指定目录下的所有文件和子目录，包括隐藏文件，并以列表方式打印
os.remove()  #删除一个文件
os.rename("oldname","newname")  #重命名文件/目录
os.stat('path/filename')  #获取文件/目录信息
os.sep    #输出操作系统特定的路径分隔符，win下为"\\",Linux下为"/"
os.linesep    #输出当前平台使用的行终止符，win下为"\r\n",Linux下为"\n"
os.pathsep    #输出用于分割文件路径的字符串
os.popen      #保存命令的执行结果输出，使用read()读出命令的结果，或者使用print打印到屏幕上，
os.name   #输出字符串指示当前使用平台。win->'nt'; Linux->'posix'
os.system("bash command")  #运行shell命令，直接显示
os.environ  #获取系统环境变量
os.path.abspath(path)  #返回path规范化的绝对路径
os.path.split(path)  #将path分割成目录和文件名二元组返回
os.path.dirname(path)  #返回path的目录。其实就是os.path.split(path)的第一个元素
os.path.basename(path)  #返回path最后的文件名。如何path以／或\结尾，那么就会返回空值。即os.path.split(path)的第二个元素
os.path.exists(path)  #如果path存在，返回True；如果path不存在，返回False
os.path.isabs(path)  #如果path是绝对路径，返回True
os.path.isfile(path)  #如果path是一个存在的文件，返回True。否则返回False
os.path.isdir(path)  #如果path是一个存在的目录，则返回True。否则返回False
os.path.join(path1[, path2[, ...]])  #将多个路径组合后返回，第一个绝对路径之前的参数将被忽略

os.path.getatime(path)  #返回path所指向的文件或者目录的最后存取时间
os.path.getmtime(path)  #返回path所指向的文件或者目录的最后修改时间
os.path.getsize(filename) #返回filename文件的大小，单位字节，filename必须是绝对路径

五、sys 模块

https://docs.python.org/3.6/library/sys.html#module-sys
sys模块主要用来处理与python解析器相关的操作；

sys.argv           命令行参数List，第一个元素是程序本身路径
sys.exit(n)        退出程序，正常退出时exit(0)
sys.version        获取Python解释程序的版本信息
sys.maxint         最大的Int值
sys.path           返回模块的搜索路径，初始化时使用PYTHONPATH环境变量的值
sys.platform       返回操作系统平台名称
sys.stdout.write('please:')
val = sys.stdin.readline()[:-1]

六、shutil 模块

高级文件、文件夹、压缩包处理模块

shutil.copyfileobj(fsrc, fdst[, length])
将文件内容拷贝到另一个文件中，可以部分内容

shutil.copyfile(src, dst)
拷贝文件

shutil.copymode(src, dst)
仅拷贝权限。内容、组、用户均不变

shutil.copystat(src, dst)
拷贝状态的信息，包括：mode bits, atime, mtime, flags

shutil.copy(src, dst)
拷贝文件和权限

shutil.copy2(src, dst)
拷贝文件和状态信息

shutil.ignore_patterns(*patterns)
shutil.copytree(src, dst, symlinks=False, ignore=None)
递归的去拷贝文件

例如：copytree(source, destination, ignore=ignore_patterns('.pyc', 'tmp'))

shutil.rmtree(path[, ignore_errors[, onerror]])
递归的去删除文件

shutil.move(src, dst)
递归的去移动文件

shutil.make_archive(base_name, format,...)

创建压缩包并返回文件路径，例如：zip、tar

• base_name： 压缩包的文件名，也可以是压缩包的路径。只是文件名时，则保存至当前目录，否则保存至指定路径，
• 如：www =>保存至当前路径
• 如：/Users/wupeiqi/www =>保存至/Users/wupeiqi/
• format： 压缩包种类，“zip”, “tar”, “bztar”，“gztar”
• root_dir： 要压缩的文件夹路径（默认当前目录）
• owner： 用户，默认当前用户
• group： 组，默认当前组
• logger： 用于记录日志，通常是logging.Logger对象

#将 /Users/wupeiqi/Downloads/test 下的文件打包放置当前程序目录
 
import shutil
ret = shutil.make_archive("wwwwwwwwww", 'gztar', root_dir='/Users/wupeiqi/Downloads/test')
 
 
#将 /Users/wupeiqi/Downloads/test 下的文件打包放置 /Users/wupeiqi/目录
import shutil
ret = shutil.make_archive("/Users/wupeiqi/wwwwwwwwww", 'gztar', root_dir='/Users/wupeiqi/Downloads/test')

shutil 对压缩包的处理是调用 ZipFile 和 TarFile 两个模块来进行的，详细：

import zipfile

# 压缩
z = zipfile.ZipFile('laxi.zip', 'w')
z.write('a.log')
z.write('data.data')
z.close()

# 解压
z = zipfile.ZipFile('laxi.zip', 'r')
z.extractall()
z.close()


import tarfile

# 压缩
tar = tarfile.open('your.tar','w')
tar.add('/Users/wupeiqi/PycharmProjects/bbs2.zip', arcname='bbs2.zip')
tar.add('/Users/wupeiqi/PycharmProjects/cmdb.zip', arcname='cmdb.zip')
tar.close()

# 解压
tar = tarfile.open('your.tar','r')
tar.extractall()  # 可设置解压地址
tar.close()

七、json & pickle 模块

详见第四天的序列化和反序列化，

八、shelve 模块

shelve模块是一个简单的k,v将内存数据通过文件持久化的模块，可以持久化任何pickle可支持的python数据格式，只支持pickle格式；

import shelve
 
d = shelve.open('shelve_test') #打开一个文件
 
t = [1,2,3,4,5] 
t2 = ‘hello world’
 
name = ["alex","rain","test"]
d["test"] = name #持久化列表
d["t1"] = t      #持久化类
d["t2"] = t2
 
d.close()

#读取文件内容
print(d.get('test'))
print(d.get('t1'))
print(d.get('t2'))

九、XML 模块

xml是实现不同语言或程序之间进行数据交换的协议，跟json差不多，但json使用起来更简单；xml还有些地方在使用；
xml的格式如下，就是通过<>节点来区别数据结构的:

<?xml version="1.0"?>
<data>
    <country name="Liechtenstein">
        <rank updated="yes">2</rank>
        <year>2008</year>
        <gdppc>141100</gdppc>
        <neighbor name="Austria" direction="E"/>
        <neighbor name="Switzerland" direction="W"/>
    </country>
    <country name="Singapore">
        <rank updated="yes">5</rank>
        <year>2011</year>
        <gdppc>59900</gdppc>
        <neighbor name="Malaysia" direction="N"/>
    </country>
    <country name="Panama">
        <rank updated="yes">69</rank>
        <year>2011</year>
        <gdppc>13600</gdppc>
        <neighbor name="Costa Rica" direction="W"/>
        <neighbor name="Colombia" direction="E"/>
    </country>
</data>

xml协议在各个语言里的都 是支持的，在python中可以用以下模块操作xml 　

import xml.etree.ElementTree as ET
 
tree = ET.parse("xmltest.xml")
root = tree.getroot()
print(root.tag)
 
#遍历xml文档
for child in root:
    print(child.tag, child.attrib)
    for i in child:
        print(i.tag,i.text)
 
#只遍历year 节点
for node in root.iter('year'):
    print(node.tag,node.text)

修改和删除xml文档的内容

import xml.etree.ElementTree as ET
 
tree = ET.parse("xmltest.xml")
root = tree.getroot()
 
#修改
for node in root.iter('year'):
    new_year = int(node.text) + 1
    node.text = str(new_year)
    node.set("updated","yes")
 
tree.write("xmltest.xml")
 
 
#删除node
for country in root.findall('country'):
   rank = int(country.find('rank').text)
   if rank > 50:
     root.remove(country)
 
tree.write('output.xml')

自己创建xml文档

import xml.etree.ElementTree as ET
 
 
new_xml = ET.Element("namelist")
name = ET.SubElement(new_xml,"name",attrib={"enrolled":"yes"})
age = ET.SubElement(name,"age",attrib={"checked":"no"})
sex = ET.SubElement(name,"sex")
sex.text = '33'
name2 = ET.SubElement(new_xml,"name",attrib={"enrolled":"no"})
age = ET.SubElement(name2,"age")
age.text = '19'
 
et = ET.ElementTree(new_xml) #生成文档对象
et.write("test.xml", encoding="utf-8",xml_declaration=True)
 
ET.dump(new_xml) #打印生成的格式

十、PyYAML 模块

Python也可以很容易的处理ymal文档格式，只不过需要安装一个模块，参考资料：http://pyyaml.org/wiki/PyYAMLDocumentation

安装
pip3 install pyyaml

十一、ConfigParser 模块

用于生成和修改常见配置文档，当前模块的名称在 python 3.x 版本中变更为 configparser。

来看一个好多软件的常见文档格式如下

[DEFAULT]
ServerAliveInterval = 45
Compression = yes
CompressionLevel = 9
ForwardX11 = yes
 
[bitbucket.org]
User = hg
 
[topsecret.server.com]
Port = 50022
ForwardX11 = no

创建configparser文档

import configparser
 
config = configparser.ConfigParser()
config["DEFAULT"] = {'ServerAliveInterval': '45',
                      'Compression': 'yes',
                     'CompressionLevel': '9'}
 
config['bitbucket.org'] = {}
config['bitbucket.org']['User'] = 'hg'
config['topsecret.server.com'] = {}
topsecret = config['topsecret.server.com']
topsecret['Host Port'] = '50022'     # mutates the parser
topsecret['ForwardX11'] = 'no'  # same here
config['DEFAULT']['ForwardX11'] = 'yes'
with open('example.ini', 'w') as configfile:
   config.write(configfile)

读取configparser文档

>>> import configparser
>>> config = configparser.ConfigParser()
>>> config.sections()
[]
>>> config.read('example.ini')
['example.ini']
>>> config.sections()
['bitbucket.org', 'topsecret.server.com']
>>> 'bitbucket.org' in config
True
>>> 'bytebong.com' in config
False
>>> config['bitbucket.org']['User']
'hg'
>>> config['DEFAULT']['Compression']
'yes'
>>> topsecret = config['topsecret.server.com']
>>> topsecret['ForwardX11']
'no'
>>> topsecret['Port']
'50022'
>>> for key in config['bitbucket.org']: print(key)
...
user
compressionlevel
serveraliveinterval
compression
forwardx11
>>> config['bitbucket.org']['ForwardX11']
'yes'

configparser文档的方法

[section1]
k1 = v1
k2:v2
  
[section2]
k1 = v1
 
import ConfigParser
  
config = ConfigParser.ConfigParser()
config.read('i.cfg')
  
# ########## 读 ##########
#secs = config.sections()
#print secs
#options = config.options('group2')
#print options
  
#item_list = config.items('group2')
#print item_list
  
#val = config.get('group1','key')
#val = config.getint('group1','key')
  
# ########## 改写 ##########
#sec = config.remove_section('group1')
#config.write(open('i.cfg', "w"))
  
#sec = config.has_section('wupeiqi')
#sec = config.add_section('wupeiqi')
#config.write(open('i.cfg', "w"))
  
  
#config.set('group2','k1',11111)
#config.write(open('i.cfg', "w"))
  
#config.remove_option('group2','age')
#config.write(open('i.cfg', "w"))

十二、hashlib 模块

用于加密相关的操作，3.x里代替了md5模块和sha模块，主要提供 SHA1, SHA224, SHA256, SHA384, SHA512 ，MD5 算法
使用场景：一般用于网站防篡改，ssl通用的是sha256

import hashlib
 
m = hashlib.md5()
m.update(b"Hello")
m.update(b"It's me")
print(m.digest())
m.update(b"It's been a long time since last time we ...")
 
print(m.digest()) #2进制格式hash
print(len(m.hexdigest())) #16进制格式hash
'''
def digest(self, *args, **kwargs): # real signature unknown
    """ Return the digest value as a string of binary data. """
    pass
 
def hexdigest(self, *args, **kwargs): # real signature unknown
    """ Return the digest value as a string of hexadecimal digits. """
    pass
 
'''
import hashlib
 
# ######## md5 ########
 
hash = hashlib.md5()
hash.update('admin')
print(hash.hexdigest())
 
# ######## sha1 ########
 
hash = hashlib.sha1()
hash.update('admin')
print(hash.hexdigest())
 
# ######## sha256 ########
 
hash = hashlib.sha256()
hash.update('admin')
print(hash.hexdigest())
 
 
# ######## sha384 ########
 
hash = hashlib.sha384()
hash.update('admin')
print(hash.hexdigest())
 
# ######## sha512 ########
 
hash = hashlib.sha512()
hash.update('admin')
print(hash.hexdigest())

十三、hmac 模块

散列消息鉴别码，简称HMAC，是一种基于消息鉴别码MAC（Message Authentication Code）的鉴别机制。使用HMAC时,消息通讯的双方，通过验证消息中加入的鉴别密钥K来鉴别消息的真伪；

一般用于网络通信中消息加密，前提是双方先要约定好key,就像接头暗号一样，然后消息发送把用key把消息加密，接收方用key ＋ 消息明文再加密，拿加密后的值 跟 发送者的相对比是否相等，这样就能验证消息的真实性，及发送者的合法性了。

import hmac
h = hmac.new(b'天王盖地虎', b'宝塔镇河妖')
print h.hexdigest()

3个参数，key，加密的内容，加密算法
key和加密的内容都要是byte类型

hmac和hashlib的参数中如果有中文，则需要encode（编码）一下，

更多关于md5,sha1,sha256等介绍的文章看这里https://www.tbs-certificates.co.uk/FAQ/en/sha256.html

十四、subprocess 模块 --- 获取命令输入

允许您生成新的进程，连接到它们的输入/输出/错误管道，并获得它们的返回代码；主要用来替换以下模块：
os.system
os.spawn*

>>> subprocess.run(["ls", "-l"])
显示结果
>>> subprocess.run("ls -l",shell=True)

如果命令带有管道符，则需要把整个命令当做一个字符串来传递，并且需要shell=true这个参数，若没有管道符，则需要传递一个列表，而每个参数当做列表的一个元素来传递。

#执行命令，返回命令执行状态 ， 0 or 非0
>>> retcode = subprocess.call(["ls", "-l"])

#执行命令，如果命令结果为0，就正常返回，否则抛异常
>>> subprocess.check_call(["ls", "-l"])
0

#接收字符串格式命令，返回元组形式，第1个元素是执行状态，第2个是命令结果 
>>> subprocess.getstatusoutput('ls /bin/ls')
(0, '/bin/ls')

#接收字符串格式命令，并返回结果
>>> subprocess.getoutput('ls /bin/ls')
'/bin/ls'

#执行命令，并返回结果，注意是返回结果，不是打印，下例结果返回给res
>>> res=subprocess.check_output(['ls','-l'])
>>> res
b'total 0\ndrwxr-xr-x 12 alex staff 408 Nov 2 11:05 OldBoyCRM\n'

#上面那些方法，底层都是封装的subprocess.Popen
poll()
Check if child process has terminated. Returns returncode
返回命令执行状态，None表示没有执行完成，0表示执行完成

wait()
Wait for child process to terminate. Returns returncode attribute.
等待执行结果，直到出现结果；

terminate() 杀掉所启动进程
communicate() 等待任务结束，一般交互时使用

stdin 标准输入

stdout 标准输出

stderr 标准错误

pid
The process ID of the child process.

#例子
>>> p = subprocess.Popen("df -h|grep disk",stdin=subprocess.PIPE,stdout=subprocess.PIPE,shell=True)
>>> p.stdout.read()
b'/dev/disk1 465Gi 64Gi 400Gi 14% 16901472 104938142 14% /\n'
# subprocess.Popen 默认输出不是输出到屏幕上，必须在参数中指定下，stdout=subprocess.PIPE，先将标准输出输出到管道上，然后在通过read()输出到屏幕上；PIPE相当于一个存储功能，屏幕不能保存结果，结果保存在PIPE中，PIPE在内存中；这种方法可以隔离错误信息；输入时也是一样，不同进程之间相互通信，要通过管道来进行；

>>> subprocess.run(["ls", "-l"])  # doesn't capture output
CompletedProcess(args=['ls', '-l'], returncode=0)
 
>>> subprocess.run("exit 1", shell=True, check=True)
Traceback (most recent call last):
  ...
subprocess.CalledProcessError: Command 'exit 1' returned non-zero exit status 1
 
>>> subprocess.run(["ls", "-l", "/dev/null"], stdout=subprocess.PIPE)
CompletedProcess(args=['ls', '-l', '/dev/null'], returncode=0,
stdout=b'crw-rw-rw- 1 root root 1, 3 Jan 23 16:23 /dev/null\n')

调用subprocess.run(...)是推荐的常用方法，但是run()方法在python3.5才出现的方法，在大多数情况下能满足需求，但如果你可能需要进行一些复杂的与系统的交互的话，你还可以用subprocess.Popen(),语法如下：

p = subprocess.Popen("find / -size +1000000 -exec ls -shl {} \;",shell=True,stdout=subprocess.PIPE)
print(p.stdout.read())

可用参数：

• args：shell命令，可以是字符串或者序列类型（如：list，元组）
• bufsize：指定缓冲。0 无缓冲,1 行缓冲,其他 缓冲区大小,负值 系统缓冲
• stdin, stdout, stderr：分别表示程序的标准输入、输出、错误句柄
• preexec_fn：只在Unix平台下有效，用于指定一个可执行对象（callable object），它将在子进程运行之前被调用
• close_sfs：在windows平台下，如果close_fds被设置为True，则新创建的子进程将不会继承父进程的输入、输出、错误管道。所以不能将close_fds设置为True同时重定向子进程的标准输入、输出与错误(stdin, stdout, stderr)。
• shell：不要python解析命令，直接传递到系统上让系统来解析；
• cwd：用于设置子进程的当前目录，
• env：用于指定子进程的环境变量。如果env = None，子进程的环境变量将从父进程中继承。
• universal_newlines：不同系统的换行符不同，True -> 同意使用 \n，默认自动兼容windows和linux
• startupinfo与createionflags只在windows下有效，将被传递给底层的CreateProcess()函数，用于设置子进程的一些属性，如：主窗口的外观，进程的优先级等等

终端输入的命令分为两种：

• 输入即可得到输出，如：ifconfig
• 输入进行某环境，依赖再输入，如：python

需要交互的命令示例

import subprocess
 
obj = subprocess.Popen(["python"], stdin=subprocess.PIPE, stdout=subprocess.PIPE, stderr=subprocess.PIPE)
obj.stdin.write('print 1 \n ')
obj.stdin.write('print 2 \n ')
obj.stdin.write('print 3 \n ')
obj.stdin.write('print 4 \n ')
 
out_error_list = obj.communicate(timeout=10)
print out_error_list

subprocess实现sudo 自动输入密码（可以不用这个函数的方法，直接echo即可）

import subprocess
 
def mypass():
    mypass = '123' #or get the password from anywhere
    return mypass
 
echo = subprocess.Popen(['echo',mypass()],
                        stdout=subprocess.PIPE,
                        )
 
sudo = subprocess.Popen(['sudo','-S','iptables','-L'],
                        stdin=echo.stdout,
                        stdout=subprocess.PIPE,
                        )
 
end_of_pipe = sudo.stdout
 
print "Password ok \n Iptables Chains %s" % end_of_pipe.read()


使用linux的命令：
echo 'password' | sudo -S iptables -L

另外Python2.7中，Commands 模块（windows上不好用），commands.getstatusoutput()

>>> commands.getstatusoutput('pwd')
(0, '/Users/chenzhuanglan')

此命令在Python3中可以通过subprocess.getstatusoutput()方法代替

>>> subprocess.getstatusoutput('ls')
(0, 'Applications\nApplications (Parallels)\nDesktop\nDocuments\nDownloads\nDropbox\nLibrary\nMovies\nMusic\nMusic-local\nOneDrive\nParallels\nPictures\nPublic\nlearning\nprivate\nworking\n铃声\n虚拟机')
>>>

十五、logging 模块

logging的日志可以分为 debug(), info(), warning(), error() and critical() 5个级别

把日志写到文件中

import logging
 
logging.basicConfig(filename='example.log',level=logging.INFO)
logging.debug('This message should go to the log file')
logging.info('So should this')
logging.warning('And this, too')

其中下面这句中的level=loggin.INFO意思是，把日志纪录级别设置为INFO，也就是说，只有当日志是INFO或比INFO级别更高的日志才会被纪录到文件里，在这个例子， 第一条日志是不会被纪录的，如果希望纪录debug的日志，那把日志级别改成DEBUG就行了。

logging.basicConfig(filename='example.log',level=logging.INFO)

感觉上面的日志格式忘记加上时间啦，日志不知道时间怎么行呢，下面就来加上!

import logging
logging.basicConfig(format='%(asctime)s %(message)s', datefmt='%m/%d/%Y %I:%M:%S %p')
logging.warning('is when this event was logged.')
 
#输出
12/12/2010 11:46:36 AM is when this event was logged.

Python 使用logging模块记录日志涉及四个主要类，使用官方文档中的概括最为合适：

logger提供了应用程序可以直接使用的接口；

handler将(logger创建的)日志记录发送到合适的目的输出；

filter提供了细度设备来决定输出哪条日志记录；

formatter决定日志记录的最终输出格式。

logger
每个程序在输出信息之前都要获得一个Logger。Logger通常对应了程序的模块名，比如聊天工具的图形界面模块可以这样获得它的Logger：
LOG=logging.getLogger(”chat.gui”)
而核心模块可以这样：
LOG=logging.getLogger(”chat.kernel”)

Logger.setLevel(lel):指定最低的日志级别，低于lel的级别将被忽略。debug是最低的内置级别，critical为最高
Logger.addFilter(filt)、Logger.removeFilter(filt):添加或删除指定的filter
Logger.addHandler(hdlr)、Logger.removeHandler(hdlr)：增加或删除指定的handler
Logger.debug()、Logger.info()、Logger.warning()、Logger.error()、Logger.critical()：可以设置的日志级别

handler

handler对象负责发送相关的信息到指定目的地。Python的日志系统有多种Handler可以使用。有些Handler可以把信息输出到控制台，有些Logger可以把信息输出到文件，还有些 Handler可以把信息发送到网络上。如果觉得不够用，还可以编写自己的Handler。可以通过addHandler()方法添加多个多handler
Handler.setLevel(lel):指定被处理的信息级别，低于lel级别的信息将被忽略
Handler.setFormatter()：给这个handler选择一个格式
Handler.addFilter(filt)、Handler.removeFilter(filt)：新增或删除一个filter对象

每个Logger可以附加多个Handler。接下来我们就来介绍一些常用的Handler：

1. logging.StreamHandler（屏幕输出）
   使用这个Handler可以向类似与sys.stdout或者sys.stderr的任何文件对象(file object)输出信息。它的构造函数是：
   StreamHandler([strm])
   其中strm参数是一个文件对象。默认是sys.stderr

2. logging.FileHandler（文件输出）
   和StreamHandler类似，用于向一个文件输出日志信息。不过FileHandler会帮你打开这个文件。它的构造函数是：
   FileHandler(filename[,mode])
   filename是文件名，必须指定一个文件名。
   mode是文件的打开方式。参见Python内置函数open()的用法。默认是’a'，即添加到文件末尾。

3. logging.handlers.RotatingFileHandler（日志文件大小滚动方式）
   这个Handler类似于上面的FileHandler，但是它可以管理文件大小。当文件达到一定大小之后，它会自动将当前日志文件改名，然后创建 一个新的同名日志文件继续输出。比如日志文件是chat.log。当chat.log达到指定的大小之后，RotatingFileHandler自动把 文件改名为chat.log.1。不过，如果chat.log.1已经存在，会先把chat.log.1重命名为chat.log.2。。。最后重新创建 chat.log，继续输出日志信息。它的构造函数是：
   RotatingFileHandler( filename[, mode[, maxBytes[, backupCount]]])
   其中filename和mode两个参数和FileHandler一样。
   maxBytes用于指定日志文件的最大文件大小。如果maxBytes为0，意味着日志文件可以无限大，这时上面描述的重命名过程就不会发生。
   backupCount用于指定保留的备份文件的个数。比如，如果指定为2，当上面描述的重命名过程发生时，原有的chat.log.2并不会被更名，而是被删除。

4. logging.handlers.TimedRotatingFileHandler （日志文件时间滚动方式）
   这个Handler和RotatingFileHandler类似，不过，它没有通过判断文件大小来决定何时重新创建日志文件，而是间隔一定时间就 自动创建新的日志文件。重命名的过程与RotatingFileHandler类似，不过新的文件不是附加数字，而是当前时间。它的构造函数是：
   TimedRotatingFileHandler( filename [,when [,interval [,backupCount]]])
   其中filename参数和backupCount参数和RotatingFileHandler具有相同的意义。
   interval是时间间隔。
   when参数是一个字符串。表示时间间隔的单位，不区分大小写。它有以下取值：
   S 秒
   M 分
   H 小时
   D 天
   W 每星期（interval==0时代表星期一）
   midnight 每天凌晨

import logging

# create logger
logger = logging.getLogger('TEST-LOG')   #自定义名字
logger.setLevel(logging.DEBUG)       #最低等级是DEBUG

# create console handler and set level to debug
ch = logging.StreamHandler()          #屏幕的handler
ch.setLevel(logging.WARNING)          #设置hanlder的日志级别

# create file handler and set level to warning
fh = logging.FileHandler("access.log",encoding='utf-8')
fh.setLevel(logging.ERROR)

# create formatter
formatter = logging.Formatter('%(asctime)s - %(name)s - %(levelname)s - %(message)s')

#设置不同的handler的输出格式
# fh_formatter = logging.Formatter('%(asctime)s - %(name)s - %(levelname)s - %(message)s')
# fh.setFormatter(fh_formatter)

# add formatter to ch and fh
ch.setFormatter(formatter)
fh.setFormatter(formatter)

# add ch and fh to logger
logger.addHandler(ch)
logger.addHandler(fh)

# 'application' code
logger.debug('debug message')
logger.info('info message')
logger.warn('warn message')
logger.error('error message')
logger.critical('critical message')

十六、re 模块

常用正则表达式符号

'.'     默认匹配除\n之外的任意一个字符，若指定flag DOTALL,则匹配任意字符，包括换行
'^'     匹配字符开头，若指定flags MULTILINE,这种也可以匹配上(r"^a","\nabc\neee",flags=re.MULTILINE)
'$'     匹配字符结尾，或e.search("foo$","bfoo\nsdfsf",flags=re.MULTILINE).group()也可以
'*'     匹配*号前的字符0次或多次，re.findall("ab*","cabb3abcbbac")  结果为['abb', 'ab', 'a']
'+'     匹配前一个字符1次或多次，re.findall("ab+","ab+cd+abb+bba") 结果['ab', 'abb']
'?'     匹配前一个字符1次或0次
'{m}'   匹配前一个字符m次
'{n,m}' 匹配前一个字符n到m次，re.findall("ab{1,3}","abb abc abbcbbb") 结果'abb', 'ab', 'abb']
'|'     匹配|左或|右的字符，re.search("abc|ABC","ABCBabcCD").group() 结果'ABC'
'(...)' 分组匹配，re.search("(abc){2}a(123|456)c", "abcabca456c").group() 结果 abcabca456c
 
 '[]'   匹配括号内的任意字符，但是需要需要括号内的‘^’表示非，而其他正则字符就表示字符，例如[(+*)] 表示匹配 '(','+','*',')'.
 
 
'\A'    只从字符开头匹配，re.search("\Aabc","alexabc") 是匹配不到的
'\Z'    匹配字符结尾，同$
'\d'    匹配数字0-9
'\D'    匹配非数字
'\w'    匹配[A-Za-z0-9]
'\W'    匹配非[A-Za-z0-9]
's'     匹配空白字符、\t、\n、\r , re.search("\s+","ab\tc1\n3").group() 结果 '\t'
 
'(?P<name>...)' 分组匹配 re.search("(?P<province>[0-9]{4})(?P<city>[0-9]{2})(?P<birthday>[0-9]{4})","371481199306143242").groupdict("city") 结果{'province': '3714', 'city': '81', 'birthday': '1993'}

最常用的匹配语法

re.match 从头开始匹配
re.search 匹配包含
re.findall 把所有匹配到的字符放到以列表中的元素返回
re.splitall 以匹配到的字符当做列表分隔符
re.sub      匹配字符并替换

反斜杠的困扰
与大多数编程语言相同，正则表达式里使用""作为转义字符，这就可能造成反斜杠困扰。假如你需要匹配文本中的字符""，那么使用编程语言表示的正则表达式里将需要4个反斜杠"\\"：前两个和后两个分别用于在编程语言里转义成反斜杠，转换成两个反斜杠后再在正则表达式里转义成一个反斜杠。Python里的原生字符串很好地解决了这个问题，这个例子中的正则表达式可以使用r"\"表示。同样，匹配一个数字的"\d"可以写成r"\d"。有了原生字符串，你再也不用担心是不是漏写了反斜杠，写出来的表达式也更直观。

仅需轻轻知道的几个匹配模式

re.I(re.IGNORECASE): 忽略大小写（括号内是完整写法，下同）
M(MULTILINE): 多行模式，改变'^'和'$'的行为（参见上图）
S(DOTALL): 点任意匹配模式，改变'.'的行为

例如：

#!/usr/bin/python
import re
 
line = "Cats are smarter than dogs";
 
matchObj = re.match( r'dogs', line, re.M|re.I)
if matchObj:
   print "match --> matchObj.group() : ", matchObj.group()
else:
   print "No match!!"
 
matchObj = re.search( r'dogs', line, re.M|re.I)
if matchObj:
   print "search --> matchObj.group() : ", matchObj.group()
else:
   print "No match!!"
   
执行结果：
No match!!
search --> matchObj.group() :  dogs

十七、uuid模块

uuid.uuid1() 设备唯一标识符，基于设备MAC、时间等参数

十八、动态导入模块

lib = __import__('lib.aa') 
# 看上去导入的是lib.aa，实际上此时导入的是lib，但是如果不写'lib.aa'而只写'lib'的话，则aa这个模块不能导入，使用递归的方法是找不到的；

print(lib)

obj = lib.aa.C()  #要调用C这个类，只能这样调用；若在import时，写的是'lib'，那么此时就会报错。

上面的方法是解释器自己用的，不建议使用
官方建议使用的方法：

import importlib

aa = importlib.import_module('lib.aa')  #此处是直接导入了aa模块，在调用时直接使用aa即可；

print(aa)
obj = aa.C()    #不用写'lib.aa.C()'