课件4——Python进阶

Python猜数小游戏【游戏规则】生成一个指定范围的随机数（如：1-100），然后玩家输入数值猜答案，屏幕会根据玩家输入的数字给出大小提示，一直到玩家猜出准确答案则游戏胜利并结束。import  randomanswer=random.randint(1,100)n=int(input("Please input num: "))while n!=answer :if n>answer:n = int(input("Num is Big! Please Continue input: "))elif n<answer:n = int(input("Num is small! Please Continue input: "))print("You Win the game!")Python 函数函数概念函数是组织好的，可重复使用的，用来实现单一，或相关联功能的代码段。 函数能提高应用的模块性，和代码的重复利用率。如print() range()函数，但你也可以自己创建函数，这被叫做用户自定义函数。函数定义案例：定义一个函数Max_num()，用来比较两个数字的大小，然后将数值大的数字返回。· 函数代码块以 def 关键词开头，后接函数标识符名称和圆括号()。· 圆括号之间可以用于定义参数。· 函数内容以冒号起始，并且缩进。· return [表达式] 选择性地返回一个值给调用方。不带表达式的return相当于返回 None。def Max_num (a,b):if a>b:return aelif a<b:return belse:return aresult=Max_num(15,10)print(result)Python 面向对象场景案例：在自学网班级要求两名新同学Jack和Harry分别介绍自己的名字和来自哪座城市，然后分别说一句班级口号：“Hello,51zxw” 最终控制台打印效果如下：My name is Jack and come from BeijingHello 51zxw!My name is Harry and come from ShanghaiHello 51zxw!仅结合前面所学基础知识来实现：name='Jack'city='Beijing'print("My name is %s and come from %s" %(name,city))print("Hello 51zxw!")name='Harry'city='Shanghai'print("My name is %s and come from %s" %(name,city))print("Hello 51zxw!")？思考几个问题？1， 如果老师要求全班50个同学依次以上面形式自我介绍，该怎么办？2， 每个同学介绍自己姓名和来自城市之后，再顺便介绍自己的年龄？3， 每个同学自我介绍的代码块有何相同特征？类与对象现实世界中，随处可见的一种事物就是对象，对象是事物存在的实体，如人类、汽车、动物、水果这些都是一个抽象的类别，我们所见到的实物都是这些类的具体存在，因此类是对象的抽象集合，对象是类的具体表现。现实世界是万物皆对象！人· 属性：地域、肤色、国家.....· 功能：走路、思考、饮食、繁衍、....· 具体对象：中国人，非洲人学生· 属性：姓名，学号、城市、年龄....· 功能：听，说、读、写...· 具体对象：Jack同学，Harry同学面向对象关键要素类(Class):用来描述具有相同的属性和方法的对象的集合。它定义了该集合中每个对象所共有的属性和方法。数据成员：类的不同属性数据。对象：对象是类的实例方法：类中定义的函数，实现相关的功能。面向对象编程简称OOP（Object Oriented Programming），是一种程序设计思想。OOP把对象作为程序的基本单元，一个对象包含了数据和操作数据的函数（方法）。面向对象的设计思想是从自然界中来的，因为在自然界中，类（Class）和实例（Instance）的概念是很自然的。Class是一种抽象概念，比如我们定义的 Student类，是指学生这个概念，而实例（Instance）则是一个个体的Student对象。Python是一门面向对象的语言，在Python中创建一个类和对象是很容易的。三大特性· 封装· 继承· 多态Python 类与对象定义类class Student(object):类体Class是类的定义的关键词，class后面紧接着是类名，即Student，类名通常是大写开头的单词，紧接着是(object)，表示该类是从哪个类继承下来的。通常如果没有明确的继承类，就使用object类，括号内一般为空默认就是继承Obejct类。这是所有类最终都会继承的类，也就是基类。属性初始化由于类可以起到模板的作用，因此，可以在创建实例对象的时候，把一些我们认为必须绑定的属性强制填写进去。通过定义一个特殊的__init__方法，如：在创建Student实例的时候，就把name，city等属性绑上去：class Student():def __init__(self,name,city):self.name=nameself.city=cityprint("My name is %s and come from %s" % (name, city))__init__方法的第一个参数永远是self，表示创建的实例本身，因此，在__init__方法内部，就可以把各种属性绑定到self，因为self就指向创建的实例本身。有了__init__方法，在创建实例的时候，就不能传入空的参数了，必须传入与__init__方法匹配的参数，但self不需要传，Python解释器自己会把实例变量传进去。定义方法类的方法除了第一个参数是self外，其他和普通函数一样。要调用一个方法，只需要在实例变量上直接调用，class Student():def __init__(self,name,city):self.name=nameself.city=cityprint("My name is %s and come from %s" % (name, city))def talk(self):print("Hello,51zxw")生成实例对象stu1=Student('Jack','Beijing')stu1.talk()stu2=Student('Harry','Shanghai')stu2.talk()模 块为何要使用模块？随着项目功能和需求增多，代码量也会增大，把全部代码放在一个文件会显得冗余，因此需要使用模块进行分区管理。Python模块是什么？Python 模块(Module)，是一个 Python 文件，以 .py 结尾，包含了 Python 对象定义和Python语句。使用模块有什么好处？最大的好处是大大提高了代码的可维护性。其次，编写代码不必从零开始。当一个模块编写完毕，就可以被其他地方引用。如：随机数模块，时间模块。import语句导入时间模块显示当前系统时间#模块 显示当前时间import timeprint(time.ctime()) #调用获取当前时间的方法导入随机数模块显示随机整数import randomnum=random.randint()print(num)from ...import ....Python 的 from 语句让你从模块中导入一个指定的部分到当前命名空间中。from  time import sleepfrom Student import Studentstu1=Student('jack','Beijing')stu1.talk()stu2=Student('Harry','Shanghai')stu2.talk()跨目录调用模块案例：调用School目录下的Student模块from School.Student import Studentstu1=Student('jack','Beijing')stu1.talk()stu2=Student('Harry','Shanghai')stu2.talk()import 搜索路径当你导入一个模块，Python 解析器对模块位置的搜索顺序是：· 1、当前目录· 2、如果不在当前目录，Python 则搜索 PYTHONPATH 下的每个目录。· 3、如果都找不到，Python会察看安装默认路径。Python异常什么是异常？异常即是一个事件，该事件会在程序执行过程中发生，影响了程序的正常执行。 一般情况下，在Python无法正常处理程序时就会发生一个异常。 异常是Python对象，表示一个错误。 当Python脚本发生异常时我们需要捕获处理它，否则程序会终止执行。常见异常类型异常名称描述FileNotFoundError找不到指定文件的异常NameError未声明/初始化对象 (没有属性)BaseException所有异常的基类异常处理语句· try...except...· try...except...finally· raise1.try....exceptFileNotFoundErrortry:fileName=input("Please input fileName:")open("%s.txt" %fileName)except FileNotFoundError:print("%s file not found " %fileName)NameErrortry:print(stu)except NameError:print("stu not define !")BaseExceptiontry:print(stu)except BaseException:print("stu not define !")try…except…as…try:#stu='Jack'print(stu)except BaseException as msg:print(msg)try... except... else 使用try:stu='Jack'print(stu)except BaseException as msg:print(msg)else:print("stu is defined！")try..except...finally 输出try:#stu='Jack'print(stu)except BaseException as msg:print(msg)finally:print("The end !")raise 抛出异常

前面try语句是执行过程中捕获代码块的异常，而raise是通过事先定义一个条件，一旦符合异常条件就抛出异常。def division(x,y):if y==0:raise ZeroDivisionError("Zero is not allow!")return x/ytry:division(8,0)except BaseException as msg:print(msg)

注意：raise只能用于Python标准异常类！异常名称描述BaseException所有异常的基类SystemExit解释器请求退出KeyboardInterrupt用户中断执行(通常是输入^C)Exception常规错误的基类StopIteration迭代器没有更多的值GeneratorExit生成器(generator)发生异常来通知退出StandardError所有的内建标准异常的基类ArithmeticError所有数值计算错误的基类FloatingPointError浮点计算错误OverflowError数值运算超出最大限制ZeroDivisionError除(或取模)零 (所有数据类型)AssertionError断言语句失败AttributeError对象没有这个属性EOFError没有内建输入,到达EOF 标记EnvironmentError操作系统错误的基类IOError输入/输出操作失败OSError操作系统错误WindowsError系统调用失败ImportError导入模块/对象失败LookupError无效数据查询的基类IndexError序列中没有此索引(index)KeyError映射中没有这个键MemoryError内存溢出错误(对于Python 解释器不是致命的)NameError未声明/初始化对象 (没有属性)UnboundLocalError访问未初始化的本地变量ReferenceError弱引用(Weak reference)试图访问已经垃圾回收了的对象RuntimeError一般的运行时错误NotImplementedError尚未实现的方法SyntaxErrorPython 语法错误IndentationError缩进错误TabErrorTab 和空格混用SystemError一般的解释器系统错误TypeError对类型无效的操作ValueError传入无效的参数UnicodeErrorUnicode 相关的错误UnicodeDecodeErrorUnicode 解码时的错误UnicodeEncodeErrorUnicode 编码时错误UnicodeTranslateErrorUnicode 转换时错误Warning警告的基类DeprecationWarning关于被弃用的特征的警告FutureWarning关于构造将来语义会有改变的警告OverflowWarning旧的关于自动提升为长整型(long)的警告PendingDeprecationWarning关于特性将会被废弃的警告RuntimeWarning可疑的运行时行为(runtime behavior)的警告SyntaxWarning可疑的语法的警告UserWarning用户代码生成的警告文件处理打开文件使用Python内置的方法 open（）可以打开文件file object = open(file_name [, access_mode][, buffering])· file_name：file_name变量是一个包含了你要访问的文件名称的字符串值。· access_mode：access_mode决定了打开文件的模式：只读，写入，追加等。所有可取值见如下的完全列表。这个参数是非强制的，默认文件访问模式为只读(r)。· buffering:如果buffering的值被设为0，就不会有寄存。如果buffering的值取1，访问文件时会寄存行。如果将buffering的值设为大于1的整数，表明了这就是的寄存区的缓冲大小。如果取负值，寄存区的缓冲大小则为系统默认。f=open('stu_info.txt','r')f=open('E:\\test\\stu_info.txt','r')常用文件打开模式模式描述r以只读方式打开文件。rb以二进制格式打开一个文件用于只读。w打开一个文件只用于写入。a打开一个文件用于追加。新的内容将会被写入到已有内容之后。如果该文件不存在，创建新文件进行写入。文件读取line=f.read()line1=f.readline()line2=f.readlines()· read() 每次读取整个文件，它通常用于将文件内容放到一个字符串变量中。· readline() 每次只读取一行· readlines()一次性读取文件所有行 自动将文件内容分析成一个行的列表，该列表可以由 Python 的 for ... in ... 结构进行处理。关闭文件f.close（）读取txt文件案例：读取stu_info.txt文件内容，并将所有文件中学生名称显示出来f=open('stu_info.txt','r')lines=f.readlines()print(lines)for line in lines:print(line.split(',')[0])split()方法语法：str.split(str="", num=string.count(str)).参数· str -- 分隔符，默认为所有的空字符，包括空格、换行(\n)、制表符(\t)等。· num -- 分割次数读写csv文件csv即为逗号分隔值（Comma-Separated Values，CSV），有时也称为字符分隔值，因为分隔字符也可以不是逗号），其文件以纯文本形式存储表格数据（数字和文本）。csv文件读取案例：读取Stu_info.csv文件里所有学生信息。import csvcsv_file=csv.reader(open('Stu_info.csv','r'))for stu in csv_file:print(stu)csv文件写入对Stu_info.csv文件追加写入两个学生信息stu=['Marry',28,'Changsha']stu1=['Rom',23,'Chengdu']out=open('Stu_info.csv','a',newline='')csv_write=csv.writer(out,dialect='excel')csv_write.writerow(stu)csv_write.writerow(stu1)print("Write File Over!")xml文件处理什么是xml文件？xml即可扩展标记语言，它可以用来标记数据、定义数据类型，是一种允许用户对自己的标记语言进行定义的源语言。从结构上，很像HTML超文本标记语言。但他们被设计的目的是不同的，具体如下：· XML 被设计用来传输和存储数据。· HTML 被设计用来显示数据。<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?><note><to id='001'>George</to><from>John</from><heading>Reminder</heading><body>Don't forget the meeting!</body></note>xml特征：· 它是有标签对组成，<aa></aa>· 标签可以有属性：<aa id='123'></aa>· 标签对可以嵌入数据：<aa>abc</aa>· 标签可以嵌入子标签（具有层级关系）XMl文件结构· XML 文档形成了一种树结构，它从“根部”开始，然后扩展到“枝叶”。· 第一行是 XML 声明。它定义 XML 的版本 (1.0) 和所使用的编码· <note>是根元素,也称为根节点。· <to><from><heading><body>是子元素（子节点）· XML 文档必须包含根元素。该元素是所有其他元素的父元素DOM文档对象模型文档对象模型（Document Object Model，简称DOM），DOM 就是针对 HTML 和 XML 提供的一个API。什么意思？就是说为了能以编程的方法操作这个 HTML 的内容（比如添加某些元素、修改元素的内容、删除某些元素），我们把这个 HTML或xml 看做一个对象树（DOM树），它本身和里面的所有东西比如 <div></div> 这些标签都看做一个对象，每个对象都叫做一个节点（node）。DOM 有什么用？就是为了操作 HTML或xml 中的元素，比如说我们要通过 JS 把这个网页的标题改了，直接这样就可以了：document.title = '51zxw';创建xml文件创建一个xml文件Class_info.xml 用来存储班级学生（姓名，年龄，城市），老师（姓名，年龄，城市）、教务账号（学生和老师的账号，密码）等信息。<?xml version="1.0" encoding="UTF-8" ?><Class><student><name >Jack</name><age>28</age><city>Beijing</city></student><student><name >Bob</name><age>25</age><city>Shanghai</city></student><student><name>Harry</name><age>23</age><city>ShenZhen</city></student><teacher><name>Marry</name><age>23</age><city>Changsha</city></teacher><account><login username="student" password="123456"/><login username="teacher" password="888888"/></account></Class>xml节点xml文件节点一般包含3类：1. 元素节点2. 文本节点3. 属性节点每个节点都拥有包含着关于节点某些信息的属性。这些属性是：· nodeName（节点名称）· nodeValue（节点值）· nodeType（节点类型）读取元素节点案例：查看Class_info.xml文件里Class节点的属性（结点名称，节点的值、节点类型）from xml.dom import minidom#加载xml文件dom=minidom.parse('Class_info.xml')#加载dom对象元素root=dom.documentElement#打印节点信息print(root.nodeName)print(root.nodeValue)print(root.nodeType)· nodeName 节点名称· nodeValue 返回文本节点的值· nodeType 属性返回以数字值返回指定节点的节点类型。1. 如果节点是元素节点，则 nodeType 属性将返回 1。2. 如果节点是属性节点，则 nodeType 属性将返回 2。读取文本节点的值案例：分别打印出Class_info.xml里的学生和老师的详细信息（姓名，年龄、城市）from xml.dom import minidom#获取标签对的值#打开文件dom=minidom.parse('Class_info.xml')#获取文档对象元素root=dom.documentElement#根据标签名称获取标签对象names=root.getElementsByTagName('name')ages=root.getElementsByTagName('age')citys=root.getElementsByTagName('city')#分别打印显示xml文档标签对里面的内容for i in range(4):print(names[i].firstChild.data)print(ages[i].firstChild.data)print(citys[i].firstChild.data)读取属性节点的值案例：分别读取打印老师和学生的账号密码。from  xml.dom import minidomdom=minidom.parse('Class_info.xml')root=dom.documentElementlogins=root.getElementsByTagName('login')#获取login标签的username属性for i in range(2):username=logins[i].getAttribute('username')print(username)password=logins[i].getAttribute('password')print(password)读取子节点信息读取子节点<student>相关属性· nodeName（节点名称）· nodeValue（节点值）· nodeType（节点类型）from xml.dom import minidom#加载xml文件dom=minidom.parse('Class_info.xml')root=dom.documentElementtags=root.getElementsByTagName('student')print(tags[0].nodeName)print(tags[0].tagName)print(tags[0].nodeType)print(tags[0].nodeValue)多线程与多进程进程（Process）是计算机中的程序关于某数据集合上的一次运行活动，是系统进行资源分配和调度的基本单位，是操作系统结构的基础。线程（Thread）有时被称为轻量级进程(Lightweight Process，LWP），是程序执行流的最小单元。 线程是进程中的一个实体，是被系统独立调度和分派的基本单位，一个进程可以包含多个线程，但是线程不能包含多个进程。线程自己不拥有系统资源 ，在单个程序中同时运行多个线程完成不同的工作，称为多线程。线程与进程的区别线程和进程的区别在于，子进程和父进程有不同的代码和数据空间，而多个线程则共享数据空间，每个线程有自己的执行堆栈和程序计数器为其执行上下文。Tips：LoadRunner和Jmeter性能测试工具也利用了多线程和多进程来构造多个并发用户来执行性能测试。线程与进程图文解释http://www.ruanyifeng.com/blog/2013/04/processes_and_threads.html单线程单线程在程序执行时，所走的程序路径按照连续顺序排下来，前面的必须处理好，后面的才会执行。案例：一个学生先用2秒说话，接着用3秒写字，最后结束。from time import ctime,sleepdef talk():print("Start talk %r" %ctime())sleep(2)def write():print("Start Write! %r" %ctime())sleep(3)if __name__=="__main__":talk()write()print("All end %r" %ctime())if __name__=="__main__": 表示如果当前模块是被直接运行的，则该语句之后代码块被运行，如果模块是被导入的，则代码块不被运行。多线程多线程（MultiThreading）是指从软件或者硬件上实现多个线程并发执行的技术。案例：让学生同时进行说和写操作from  time import ctime,sleepimport threadingdef talk(content,loop):for i in range(loop):print("Start Talk %s %s" %(content,ctime()))sleep(3)def write(content,loop):for i in range(loop):print("Start Write %s %s" %(content,ctime()))sleep(5)threads=[]t1=threading.Thread(target=talk,args=('Speak: Hello,51zxw',2))threads.append(t1)t2=threading.Thread(target=write,args=('Write: Life is Short You need Python!',2))threads.append(t2)if __name__=='__main__':for t in threads:t.start()for t in threads:t.join()print("All the End %r" %ctime())多进程与多线程相比，多进程就是import multiprocessing 然后替换相应的方法multiprocessing.Process（）from time import sleep,ctimeimport multiprocessingdef talk(content,loop):for i in range(loop):print("Talk: %s  %s" %(content,ctime()))sleep(2)def write(content,loop):for i in range(loop):print("Write: %s  %s"%(content,ctime()))sleep(3)process=[]p1=multiprocessing.Process(target=talk,args=('hello 51zxw',2))process.append(p1)p2=multiprocessing.Process(target=write,args=('Python',2))process.append(p2)if __name__=='__main__':for p in process:p.start()for p in process:p.join()print("All process is Run %s" %ctime())相关延伸：· 进程间通信IPC(Interprocess communication)· 线程锁，进程锁· 生命周期· 进程调度Python 爬虫——爬取Web页面图片从网页页面上批量下载jpg格式图片，并按照数字递增命名保存到指定的文件夹。Web地址：http://p.weather.com.cn/2017/06/2720826.shtml#p=1import urllibimport urllib.requestimport re #正则表达式#解析页面def load_page(url):request=urllib.request.Request(url) #发送网络请求response=urllib.request.urlopen(request)#根据url打开页面data=response.read() #获取页面响应数据return data#下载图片def get_image(html):regx=r'http://[\S]*jpg'      #定义正则表达式，匹配页面图片元素pattern=re.compile(regx)         #编译表达式构造匹配模式get_image=re.findall(pattern,repr(html))  #进行正则匹配并返回结果num = 1#遍历获取的图片for img in get_image:image=load_page(img)#将图片存入到指定文件夹with open('E:\\Photo\\%s.jpg' %num,'wb') as fb:fb.write(image)print("正在下载第 %s张图片" %num)num = num + 1print("下载完成！")url='http://p.weather.com.cn/2017/06/2720826.shtml#p=1'html=load_page(url)get_image(html)正则表达式相关知识：https://deerchao.net/tutorials/regex/regex.htm