python入门（12）面向对象：标准库与面向对象小结

1. 定义

Python 的标准库是 Python 安装包中默认包含的一组模块和功能集合。这些模块提供了广泛的功能，包括文件处理、网络通信、数据解析、日期时间操作、数学计算、数据库访问、图形界面等等。

2. 标准库的分类

常用的标准库可以用于文件处理、网络通信、数据解析、日期时间操作、数学计算、数据库访问、图形界面等方面。以下是一些常见的标准库模块的示例：

（1）文件处理：

• os：提供对操作系统功能的访问，包括文件和目录操作、进程管理等。
• shutil：用于高级文件操作，如复制、移动、删除文件和目录等。

（2）网络通信：

• socket：提供网络编程的接口，用于创建客户端和服务器端的网络连接。

（3）数据解析：

• json：用于 JSON 数据的编码和解码。
• xml.etree.ElementTree：用于解析和操作 XML 数据。

（4）日期时间操作：

• datetime：提供日期和时间的处理和计算。
• time：用于处理时间相关的操作。

（5）数学计算：

• statistics：提供统计相关的函数和方法，如均值、中位数、标准差等。
• decimal：用于高精度的十进制数学计算。

（7）数据库访问：

• sqlite3：用于访问 SQLite 数据库。
• pymysql、psycopg2、pyodbc：用于访问 MySQL、PostgreSQL、Oracle 等数据库。

（8）图形界面：

• tkinter：Python 的标准 GUI 工具包，用于创建图形界面应用程序。
• wxPython、PyQt、PyGTK：其他流行的 GUI 工具包，用于创建更丰富的图形界面应用程序。

这些标准库模块提供了丰富的功能，覆盖了各个领域的需求。根据具体的项目需求，可以选择适合的标准库模块进行开发。需要注意的是，有些标准库模块可能需要通过 pip 工具进行安装。

3. 常用的标准库模块

（1）os：提供与操作系统交互的功能，如文件和目录操作、进程管理等。

import os
 
# 获取当前工作目录
print(os.getcwd())
 
# 创建目录
os.mkdir("my_directory")
 
# 执行系统命令
os.system("ls")

（2）sys：提供对 Python 解释器的访问和控制，如命令行参数、标准输入输出等。

import sys
 
# 获取命令行参数
print(sys.argv)
 
# 退出程序
sys.exit()

（3）datetime：提供日期和时间相关的功能和对象。

from datetime import datetime
 
# 获取当前日期和时间
now = datetime.now()
print(now)
 
# 格式化日期时间
formatted = now.strftime("%Y-%m-%d %H:%M:%S")
print(formatted)

（4）json：提供 JSON 数据的编码和解码功能。

import json
 
# 将 Python 对象转换为 JSON 字符串
data = {"name": "Alice", "age": 30}
json_str = json.dumps(data)
print(json_str)
 
# 将 JSON 字符串解码为 Python 对象
decoded = json.loads(json_str)
print(decoded)

（5）re：提供正则表达式操作和模式匹配功能。

import re
 
# 查找匹配的字符串
pattern = r"\d+"
text = "I have 123 apples and 456 bananas."
matches = re.findall(pattern, text)
print(matches)

（6）pprint：提供更美观的打印输出格式，用于调试和数据展示。

import pprint
 
data = {'name': 'Alice', 'age': 30, 'city': 'New York'}
pprint.pprint(data)

（7）math：提供数学运算相关的函数和常量。

import math
 
# 计算平方根
print(math.sqrt(16))
 
# 计算正弦值
print(math.sin(math.pi / 2))
 
# 获取常量 pi
print(math.pi)

（8）random：提供生成随机数的功能。

import random
 
# 生成随机整数
print(random.randint(1, 10))
 
# 生成随机浮点数
print(random.uniform(0, 1))
 
# 从列表中随机选择元素
items = ['apple', 'banana', 'cherry']
print(random.choice(items))

（9）csv：提供 CSV 文件的读写操作。

import csv
 
# 读取 CSV 文件
with open('data.csv', 'r') as file:
    reader = csv.reader(file)
    for row in reader:
        print(row)
 
# 写入 CSV 文件
data = [['name', 'age'], ['Alice', 30], ['Bob', 25]]
with open('data.csv', 'w', newline='') as file:
    writer = csv.writer(file)
    writer.writerows(data)

4. 面向对象小结

以下是Python的面向对象思想的知识点和总结：

1. 类和对象：类是对象的蓝图，用于定义对象的属性和方法。对象是类的实例，具体的实体。

2. 封装：封装是一种将数据和方法包装在一起的概念，通过类的访问控制实现对数据的保护。

3. 继承：继承是一种创建新类的机制，通过继承现有类的属性和方法来扩展和重用代码。

4. 多态：多态是一种对象的多种形态表现，同一个方法可以根据不同对象的实际类型产生不同的行为。

5. 特殊方法：Python中的特殊方法以双下划线开头和结尾，用于定义类的行为和操作，例如__init__、__str__等。

6. 模块和包：模块是一个包含 Python 定义和语句的文件，包是一组相关模块的集合，用于组织和管理代码。

7. 标准库：Python提供了丰富的标准库，用于处理文件、网络通信、数据解析、日期时间操作、数学计算、数据库访问、图形界面等各个方面的任务。