系统管理模块 、 语法风格及布局 、 字符串详解
shutil 模块
基本概念
shutil可以简单地理解为sh + util,shell 工具 的意思shutil模块是对os模块的补充,主要针对文件的 拷贝、删除、移动、压缩和解压 操作
shutil 模块的主要方法
复制和移动
shutil.copyfileobj(fsrc, fdst)
将类似文件的对象 fsrc 的内容复制到类似文件的对象 fdst
copy 文件内容到另一个文件,可以 copy 指定大小的内容
这个方法是 shutil 模块中其它拷贝方法的基础,其它方法在本质上都是调用这个方法
让我们看一下它的源码:
def copyfileobj(fsrc, fdst, length=16*1024): while 1: buf = fsrc.read(length) if not buf: break fdst.write(buf)
代码很简单,一看就懂。但是要注意,其中的 fsrc,fdst 都是使用 open() 方法打开后的文件对象。
案例
>>> import shutil # 导入模块shutil,其中的copyfileobj()方法可以用于拷贝文件
>>> f1 = open('/etc/passwd','rb') # 打开原文件'/etc/passwd', 用于读取数据
>>> f2 = open('/tmp/mima', 'wb') # 打开目标文件'/tmp/mima', 用于写入数据
>>> shutil.copyfileobj(f1, f2) # 调用shutil模块的copyfileobj()方法,将f1中的内容拷贝到f2中
>>> f1.close()
>>> f2.close()
# 通过查看源文件和目标文件md5值,验证文件是否拷贝成功
[root@localhost xxx]# md5sum /etc/passwd /tmp/mimashutil.copyfile(src, dst)
将名为 src 的文件的内容(无元数据)复制到名为 dst 的文件,然后返回 dst
同样看下它的源码,忽略前面一些检测用的代码,该方法的核心在最后几行,我们可以很清楚地看到
copyfile()方法对copyfileobj()进行了调用。
案例
>>> import shutil
>>> shutil.copyfile("/etc/passwd", "/opt/passwd")
'/opt/passwd'shutil.copy(src, dst)
将文件 src 复制到文件或目录 dst,包括权限
src 和 dst 应为字符串。如果 dst 指定目录,则文件将使用 src 的基本文件名复制到 dst 中。返回新创建的文件的路径。
案例
>>> import shutil # 导入模块(如果已经导入,则不需要再次导入)
>>> shutil.copy('/etc/hosts', '/tmp/zj.txt') # 拷贝hosts文件,到/tmp下,文件名为zj.txt
[root@localhost xxx] # cat /tmp/zj.txts源码
######### copy()调用了方法copyfile(),copyfile()调用了方法copyfileobj() ####### 方法copyfileobj()是最底层的代码,实现真实的数据拷贝过程 ### 第一步:【Ctrl + 鼠标左键】 ——》 点击copy()查看源码,源码如下: .......... def copy(src, dst, *, follow_symlinks=True): .......... if os.path.isdir(dst): dst = os.path.join(dst, os.path.basename(src)) copyfile(src, dst, follow_symlinks=follow_symlinks) copymode(src, dst, follow_symlinks=follow_symlinks) return dst .......... ###第二步:【Ctrl + 鼠标左键】 ——》 点击copyfile()查看源码,源码如下: .......... def copyfile(src, dst, *, follow_symlinks=True): .......... if not follow_symlinks and os.path.islink(src): os.symlink(os.readlink(src), dst) else: with open(src, 'rb') as fsrc: with open(dst, 'wb') as fdst: copyfileobj(fsrc, fdst) # copyfileobj()被copyfile()调用 return dst ..........
案例
>>> shutil.move('/tmp/zj2.txt', '/var/tmp') # 将/tmp目录下的文件移动到/var/tmp目录下
[root@localhost xxx]# ls /tmp/zj2.txt # 查看/tmp/zj2.txt,文件不存在
[root@localhost xxx]# ls /var/tmp/zj2.txt # 查看/var/tmp/zj2.txt ,文件移动成功目录操作
shutil.copytree(src, dst)
递归地复制以 src 为根的整个目录树,返回目标目录。由 dst 命名的目标目录不能已经存在
案例
>>> shutil.copytree('/etc/security', '/tmp/security') # 使用copytree()时,需要指定一个不存在的目录,否则报错shutil.rmtree(path)
删除整个目录树; **路径 **必须指向目录(而不是指向目录的符号链接)
>>> shutil.rmtree('/tmp/security')权限管理
shutil.copymode(src, dst)
将权限位从 src 复制到 dst
文件内容,所有者和组不受影响
src 和 dst 是以字符串形式给出的路径名称
案例
# 使用shutil模块的copymode()功能【只拷贝权限】
[root@localhost xxx] # ll /tmp/zj.txt # 查看/tmp/zj.txt的权限,为:644
[root@localhost xxx] # ll /usr/bin/ls # 查看/usr/bin/ls的权限,为:755
[root@localhost xxx] # python # 进入python3的解释器交互界面
>>> shutil.copymode('/usr/bin/ls', '/tmp/zj.txt') # 将文件ls的权限,拷贝给文件zj.txt, zj.txt内容不变
[root@localhost xxx] # ll /tmp/zj.txt # 查看/tmp/zj.txt的权限,为:755,权限拷贝成功shutil.copystat(src, dst)
将权限位,最后访问时间,上次修改时间和标志从 src 复制到 dst
shutil.chown(path, user=None, group=None)
更改给定 路径 的所有者 用户 和 组
案例
# 修改文件的所有者和所属组
[root@localhost xxx] # ll /tmp/zj.txt # 查看/tmp/zj.txt的属性,属主和属组均为root
[root@localhost xxx] # python
# 使用 shutil 模块的 chown() 的方法,修改文件的属主和属组为 'adm'
>>> shutil.chown('/tmp/zj.txt', user='adm', group='adm')
[root@localhost xxx] # ll /tmp/zj.txt # 属主和属组已经被更改为 admos 模块
对文件系统的访问大多通过 python 的 os 模块实现
该模块是 python 访问操作系统功能的主要接口
有些方法,如:copy 等,并没有提供,可以使用 shutil 模块作为补充
# os模块的常用方法
>>> import os#导入os系统模块
>>> os.#os.<Tab><Tab> 查看os模块的所以方法
>>> os.getcwd()#getcwd(),查看当前所处的文件路径,类似于: pwd
>>> os.listdir()#listdir(), 查看当前目录下的所有文件(包括隐藏文件),类似于:ls -a
>>> os.listdir('/tmp')#listdir('/tmp'), 查看/tmp目录下的内容,类似于:ls /tmp
>>> os.mkdir('/tmp/mytest')#mkdir(), 创建目录,类似于:mkdir /tmp/mytest
>>> os.mkdir('/tmp/demo/abc')#只能创建单级目录,父目录无法创建
>>> os.makedirs('/tmp/demo/abc')#创建目录时,父目录不存在,会自动创建,类似于: mkdir -p ...
>>> os.chdir('/tmp/demo')#chdir(), 切换当前所处的文件位置,类似于:cd /tmp/demo
>>> os.getcwd()#getcwd(),查看当前所处的文件路径,类似于: pwd
>>> os.listdir()#listdir(), 查看当前目录下的所有文件(包括隐藏文件),类似于:ls -a
>>> import shutil#导入shutil模块
>>> shutil.copy('/etc/hosts', '.')#copy(), 将/etc/hosts文件,拷贝到当前目录下
>>> os.listdir()#listdir(), 查看当前目录下的所有文件(包括隐藏文件),类似于:ls -a
>>> os.symlink('/etc/passwd', 'mima')#symlink(), 为/etc/passwd建立软链接mima,类似于: ln -s /etc/passwd mima
>>> os.listdir()#listdir(), 查看当前目录下的所有文件(包括隐藏文件),类似:ls -a
[root@localhost day01]# ll /tmp/demo/hosts#重开终端【local(2)】,查看hosts文件的权限
>>> os.chmod('hosts', 0o600)#chmod(),修改文件hosts的权限,必须使用8进制数完成
>>> 0o644#使用10进制修改文件hosts的权限为644,先将8进制的644转换为十进制数
>>> os.chmod('hosts', 420)#使用转换后的十进制数修改修改hosts文件的权限
>>> os.remove('abc')#remove(), 只能删除单个文件,不能删除目录
>>> os.rmdir('abc')#rmdir(),只能删除空目录;要删除非空目录要使用shutil.rmtree()
>>> os.rmdir('/var/tmp')#rmdir(),只能删除空目录;要删除非空目录要使用shutil.rmtree()
>>> os.remove('hosts')#remove(),只能删除单个文件,不能删除目录
>>> os.unlink('mima')#unlink(),取消删除链接文件
>>> os.path.#查看os.path子模块的所有方法
>>> os.mkdir('abc')#mkdir(), 在当前路径下,创建一个目录'abc'
>>> os.path.abspath('abc')#abspath(), 获取abc文件的路径
>>> os.path.basename('/tmp/demo/abc')#获取最右边'/',右边的数据‘abc’
>>> os.path.basename('/tmp/demo/abc/')#basename(),获取最右边'/',右边的数据''
>>> os.path.dirname('/tmp/demo/abc')#dirname(), 获取最右边'/',左边的数据'/tmp/demo'
>>> os.path.split('/tmp/demo/abc')#split(), 路径切割,从最右边'/'开始,进行切割
>>> os.path.splitext('tedu.txt')#splitext(),将扩展名和文件名进行切割
>>> os.path.join('/tmp/demo', 'abc')#join(), 路径的拼接
>>> os.path.is#os.path.is<Tab><Tab>, 列出所有判断的方法
>>> os.path.isabs('tmp/abc/xyz')#'tmp/abc/xyz'是否是绝对路径,不管文件是否存在,False
>>> os.path.isabs('/tmp/abc/xyz')#'/tmp/abc/xyz'是否是绝对路径,不管文件是否存在,True
>>> os.path.isdir('/tmp/demo/abc')# 字符串是否为目录(文件必须存在,且必须是目录) ,True
>>> os.path.isdir('/tmp/demo/xyz')# 字符串是否为目录(文件必须存在,且必须是目录),False
>>> os.path.isfile('/etc/hosts')#字符串是否是文件(文件必须存在,且必须是文件),True
>>> os.path.isfile('/etc/')#字符串是否是文件(文件必须存在,且必须是文件),False
>>> os.path.islink('/etc/grub2.cfg')#字符串是否是链接文件(文件必须存在,且必须是链接文件),True
>>> os.path.ismount('/')#判断字符串是否是挂载文件,'/'是挂载文件
>>> os.path.ismount('/etc')#判断字符串是否是挂载文件,'/etc' 不是挂载文件
>>> os.path.exists('/etc/hostname')#判断字符串是否存在,/etc/hostname,Truesubprocess 模块
基础概念
subprocess 模块主要用于执行 系统命令
subprocess 模块允许你产生新的进程,连接到它们的 输入 / 输出 / 错误 管道,并获得它们的返回状态
通俗地说就是通过这个模块,你可以在 Python 的代码里执行操作系统级别的命令,比如 "ipconfig" 、"du -sh" 等等
run 方法
subprocess.run(args, *, stdin=None, input=None, stdout=None, stderr=None, shell=False, timeout=None, check=False, encoding=None, errors=None)
功能:执行 args 参数所表示的命令,等待命令结束,并返回一个 CompletedProcess 类型对象
>>> import subprocess
>>> subprocess.run(['ls']) # 将命令写到列表中,执行linux命令
>>> subprocess.run(['ls', '/home']) # 将命令和操作的目录写到列表中,执行linux命令
>>> subprocess.run('ls /home') # 以字符串形式执行linux命令,无法区分命令和目标文件,错误,会把'ls /home 当做一个整体
>>> subprocess.run('ls /home', shell=True) # 若想以字符串形式执行,指定shell解释器通过 shell 执行命令
subprocess.run(['ls', '/home'])这种方式不支持环境变量,不支持命令的扩展,不支持 shell解释器 下执行命令,所以使用字符串的方式执行 linux命令
>>> subprocess.run('echo $HOME', shell=True) # 使用run()查看当前用户的家目录,使用shell执行命令
>>> subprocess.run('ls /root', shell=True)run 方法返回值
run 方法查看上一级目录下的内容,使用 shell 执行命令
>>> subprocess.run('ls ..', shell=True) # 最后一行为返回值
day01 day02 day03 day04
CompletedProcess(args='ls ..', returncode=0)
# run方法查看上一级目录下的内容,赋值给变量result
>>> result = subprocess.run('ls ..', shell=True)
day01 day02 day03 day04
# 查看变量result的值,为run()的返回值
>>> result
CompletedProcess(args='ls ..', returncode=0)
# 查看result中args列表的内容,为linux命令
>>> result.args
'ls ..'
# 查看result中returncode的值,为0\;returncode 为状态码
# 上一条命令执行成功,结果为0;反之,结果为非零值
>>> result.returncode
'0'输出和错误
run 方法执行的结果默认打印在屏幕上,也可以通过管道将其存储在 标准输出和标准错误 中
# 将run方法执行的结果,保存在变量中
# run() 查看root的用户信息,查看zhangsan的用户信息
>>> result = subprocess.run('id root; id zhangsan', shell=True)
# 将run() 的执行结果,赋值给result变量,stdout 记录的是标准输出信息;stderr 记录的是错误输出信息
>>> result = subprocess.run('id root; id zhangsan', shell=True, stdout=subprocess.PIPE, stderr=subprocess.PIPE)
# 查看result中的信息
>>> result
>>> result.args# args列表中存放着用户执行的linux命令
>>> result.returncode # returncode为最后一条命令的执行状态
>>> result.stdout # stdout 记录的是命令的正确执行结果,以字节的方式显示
>>> result.stdout.decode() # 将linux命令的正确输出信息,转换成 string 类型
>>> result.stderr # stderr 记录的是命令的错误执行结果,以字节的方式显示注意
subprocess 模块虽然可以支持所有的 linux 命令,但不可乱用,放弃其他的模块
subprocess 模块编写的代码,不具有跨平台性,不能在 windows,mac 等系统使用
练习 1:调用 ping 命令
需求
调用 ping 命令
编写 ping 函数
用于测试远程主机的联通性
ping 通显示:x.x.x.x:up
ping 不通显示:x.x.x.x:down
import sys # 导入sys模块,用于获取位置参数
import subprocess # 导入subprocess模块,用于执行linux的ping命令
def ping(host): # 使用def定义函数ping(),用于检测主机的联通性
# subprocess.run() 在shell解释器下,执行linux命令;ping -c 2 发送两个数据包;
# %s 为占位符;&> /dev/null 将错误和正确信息都写入黑洞设备;
# result 获得run()得放回信息,returncode为状态码(0 指命令成功;非0 指失败)
result = subprocess.run('ping -c 2 %s &> /dev/null' % host, shell=True)
if result.returncode == 0:
return '%s:up' % host
else:
return '%s:down' % host
# 测试代码块,__name__作为python文件调用时,执行该代码块
if __name__ == '__main__':
host = sys.argv[1]
print(ping(host))异常处理
什么是异常
程序在运行时,如果 Python 解释器 遇到 到一个错误,会停止程序的执行,并且提示一些错误信息,这就是 异常
异常是因为程序出现了错误,而在正常控制流以外采取的行为
这个行为又分为两个阶段:
首先是引起异常发生的错误
然后是检测(和采取可能的措施)阶段
Python 中的异常
当程序运行时,因遇到未解的错误而导致中止运行,便会出现 traceback 消息,打印异常
KeyboardInterrupt # Ctrl + C,会产生用户中断执行错误 EOFError # Ctrl + D,会产出此错误
python 中异常演示
>>> a + 5# NameError,变量a没有定义
>>> 'hello'[5]# IndexError,字符串hello的最长索引下标为4
>>> a = 10
>>> if a = 10:# SyntaxError,python中的等于号使用'=='表示
>>> n = input('number:' )# 要求输入number时,Ctrl + D, 产生EOFError
>>> n = input('number: ')# Ctrl + C,产生KeyboardInterrupt,用户中断执行错误类型捕获
在程序执行时,可能会遇到 不同类型的异常,并且需要 针对不同类型的异常,做出不同的响应,这个时候,就需要捕获错误类型了
语法如下:
try:
# 尝试执行的代码
pass
except 错误类型1:
# 针对错误类型1,对应的代码处理
pass
except (错误类型2, 错误类型3):
# 针对错误类型2 和 3,对应的代码处理
pass
except Exception as result:
print("未知错误 %s" % result)try-except 语句
定义了进行异常监控的一段代码,并且提供了处理异常的机制
try:
n = int(input('number: ')) # 没有输入任何值,回车,产生ValueError异常
print(n)
except ValueError:
print('无效的输入') # 当异常ValueError发生时,执行print()带有多个 expect 的 try 语句
可以把多个 except 语句连接在一起,处理一个try 块中可能发生的多种异常
# 使用多个expect的try语句,处理异常
try:
n = int(input('number: ')) # 没有输入任何值,回车,产生ValueError异常
print(n)
except ValueError: # 当异常ValueError发生时,执行print()
print('无效的输入')
except KeyboardInterrupt: # Ctrl + C,产生KeyboardInterrupt,用户中断执行
print('\nBye-bye')
except EOFError: # Ctrl + D, 产生EOFError, 没有内建输入
print('\nBye-bye')检测上述模块中异常处理结果
[root@localhost xxx] # python day01.py number: # 回车,ValueError异常,s输入错误类型 无效的输入 [root@localhost xxx] # python day01.py number: ^CBye-bye # Ctrl + C,KeyboardInterrupt异常,用户操作中断 [root@localhost xxx]# python day01.py number: Bye-bye # Ctrl + D, EOFError异常, 没有内建输入
捕获未知错误
在开发时,要预判到所有可能出现的错误,还是有一定难度的
如果希望程序 无论出现任何错误,都不会因为
Python解释器 抛出异常而被终止,可以再增加一个except
语法如下:
except Exception as result:
print("未知错误 %s" % result)异常参数
异常也可以有参数,异常引发后它会被传递给异常处理器
当异常被引发后参数是作为附加帮助信息传递给异常处理器的
查看异常提示信息
>>> n = int(input('number: '))
number: # 回车,ValueError异常
Traceback (most recent call last):
File "<stdin>", line 1, in <module>
ValueError: invalid literal for int() with base 10: ''使用多个expect的try语句,实现异常参数
try:
n = int(input('number: '))
print(n)
except ValueError as e: # 当异常ValueError发生时,将异常信息赋值给变量e
print('无效的输入', e) # print(), 打印异常信息
except KeyboardInterrupt:
print('\nBye-bye')
except EOFError:
print('\nBye-bye')
[root@localhost day01]# python day01.py
number: # 回车,ValueError异常
无效的输入 invalid literal for int() with base 10: '' # 输出异常信息使用多个expect的try语句,捕获多个异常
try:
n = int(input('number: '))
print(n)
except ValueError as e:
print('无效的输入', e)
except (KeyboardInterrupt, EOFError): # 使用except捕获多个异常
print('\nBye-bye')
[root@localhost day01]# python day01.py
number: ^C # Ctrl + C,产生KeyboardInterrupt,用户中断执行
Bye-bye
[root@localhost day01]# python day01.py
number: # Ctrl + D, EOFError异常, 没有内建输入
Bye-byeelse 子句
在 try 范围中没有异常被检测到时,执行 else 子句
在else 范围中的任何代码运行前,try 中的所有代码必须完全成功
# else子句的使用
try: # 有可能发生异常的代码块
n = int(input('number: '))
except ValueError as e: # 当异常ValueError发生时,将异常信息赋值给变量e
print('无效的输入', e) # print(), 打印异常信息
except (KeyboardInterrupt, EOFError):
print('\nBye-bye')
else: # 当不发生异常时,要执行的代码块
print(n)
[root@localhost day01] # python day01.py
number: 19 # 正常输入,打印else
19finally子句
finally 子句是 无论异常是否发生,是否捕捉都会执行的一段代码
如果打开文件后,因为发生异常导致文件没有关闭,可能会发生数据损坏,使用finally 可以保证文件总是能正常的关闭
# finally子句的使用
try: # 有可能发生异常的代码块
n = int(input('number: '))
except ValueError as e: # 当异常ValueError发生时,将异常信息赋值给变量e
print('无效的输入', e) # print(), 打印异常信息
except (KeyboardInterrupt, EOFError):
print('\nBye-bye')
exit() # 退出程序
else: # 当不发生异常时,要执行的代码块
print(n)
finally: # 不管异常是否发生都会执行代码块
print('Done')
[root@localhost day01]# python day01.py
number: # Ctrl + D, EOFError异常, 没有内建输入
Bye-bye
Done # 出现异常,finally 继续执行
[root@localhost day01]# python day01.py
number: 19 # 正常输入整数,打印结果
19
Done # 没有出现异常,finally 还是继续执行练习 3:简化除法判断
需求
提示用户输入一个数字作为除法
如果用户按下 Ctrl + C 或 Ctrl + D 则退出程序
如果用户输入非数字字符,提示用户应该输入数字
如果用户输入 0,提示用户 0 不能作为除法
# mydiv.py
try: # 有可能发生异常的代码块
n = int(input('number: '))
result = 100 / n
# 当异常ValueError发生时,将异常信息赋值给变量e
except (ValueError, ZeroDivisionError) as e:
print('无效的输入', e) # print(), 打印异常信息
except (KeyboardInterrupt, EOFError): # 出现异常,执行print(),exit()
print('\nBye-bye')
exit() # 退出程序
else: # 当不发生异常时,要执行的代码块
print(result)
finally: # 不管异常是否发生都会执行代码块
print('Done')
[root@localhost day01] # python mydiv.py
number: # 空值,回车,异常处理
无效的输入 invalid literal for int() with base 10: ''
Done # 不管异常是否发生,都会打印
# 使用python解释器,执行day01.py
[root@localhost day01]# python mydiv.py
number: 0 # 输入0,异常处理
无效的输入 division by zero
Done # 不管异常是否发生,都会打印自定义异常
抛出异常—raise
应用场景
在开发中,除了 代码执行出错
Python解释器会 抛出 异常之外还可以根据 应用程序 特有的业务需求 主动抛出异常
示例
提示用户 输入密码,如果 长度少于 8,抛出 异常
注意
当前函数 只负责 提示用户输入密码,如果 密码长度不正确,需要其他的函数进行额外处理
因此可以 抛出异常,由其他需要处理的函数 捕获异常
抛出异常
Python中提供了一个Exception异常类在开发时,如果满足 特定业务需求时,希望 抛出异常,可以:
创建 一个
Exception的 对象使用
raise关键字 抛出 异常对象
需求
定义
input_password函数,提示用户输入密码如果用户输入长度 < 8,抛出异常
如果用户输入长度 >= 8,返回输入的密码
def input_password():
# 1. 提示用户输入密码
pwd = input("请输入密码:")
# 2. 判断密码长度,如果长度 >= 8,返回用户输入的密码
if len(pwd) >= 8:
return pwd
# 3. 密码长度不够,需要抛出异常
# 1> 创建异常对象 - 使用异常的错误信息字符串作为参数
ex = Exception("密码长度不够")
# 2> 抛出异常对象
raise ex
try:
user_pwd = input_password()
print(user_pwd)
except Exception as result:
print("发现错误:%s" % result)练习 4:自定义异常
需求
编写第一个函数,接收姓名和年龄,如果年龄不在1到120之间,产生 ValueError 异常
# 编写函数get_info(),在文件user_info.py上操作
def get_info(name, age): # 定义函数,接收姓名和年龄
# 异常触发ValueError,提示信息为:无效的年龄(1 ~ 119)
if not 0 < age < 120:
raise ValueError('无效的年龄(1 ~ 119)')
# 当age在0 ~ 120的范围,else代码块执行
else:
print('%s is %s years old' %(name, age))
# 调用函数get_info(),在文件call_user_info.py上操作
# 将user_info.py作为模块导入
import user_info
try: # 有可能发生异常的代码块
user_info.get_info('tom', 200)
except ValueError as e: # 当异常ValueError发生时,将异常信息赋值给变量e
print('Error:', e) # print(), 打印异常信息
exit() # 退出程序,不继续执行后续代码
print('Done') # exit(),退出后,此代码不执行




