python 自动化之路 day 05

内容目录：

列表生成式、迭代器&生成器

装饰器

软件目录结构规范

模块初始

常用模块

1.列表生成式，迭代器&生成器

列表生成式

需求：列表[0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9],要求把列表里的每个值加1

你可能会想到2种方式 ：

1 user_status = False
2 def login(authtype):
3     def outer(func):
4         def inter():
5             if authtype == 'qq':
6                 _username = 'yang'
7                 _password = 'abc123'
8                 global  user_status
9
10                 if user_status == False:
11                     username = input("username: ")
12                     password = input("password: ")
13
14                     if username == _username and password == _password:
15                         print("欢迎你，尊敬的VIP 。 ")
16                         user_status = True
17                     else:
18                         print("用户名或密码错误。 ")
19                 if user_status == True:
20                     func()
21             else:
22                 print("仅支持QQ。  ")
23         return  inter
24     return outer
25 def home():
26     print("---首页---")
27 @login('qq')
28 def amercia():
29     print("---欧美专区---")
30
31 def japan():
32     print("---日韩专区---")
33 @login('weixin')
34 def henan():
35     print("---河南专区---")
36
37
38 home()
39 amercia()
40 japan()
41 henan()

View Code

3. 软件目录结构规范

为什么要设计好目录结构?

"设计项目目录结构"，就和"代码编码风格"一样，属于个人风格问题。对于这种风格上的规范，一直都存在两种态度:

一类同学认为，这种个人风格问题"无关紧要"。理由是能让程序work就好，风格问题根本不是问题。

另一类同学认为，规范化能更好的控制程序结构，让程序具有更高的可读性。

我是比较偏向于后者的，因为我是前一类同学思想行为下的直接受害者。我曾经维护过一个非常不好读的项目，其实现的逻辑并不复杂，但是却耗费了我非常长的时间去理解它想表达的意思。从此我个人对于提高项目可读性、可维护性的要求就很高了。"项目目录结构"其实也是属于"可读性和可维护性"的范畴，我们设计一个层次清晰的目录结构，就是为了达到以下两点:

可读性高: 不熟悉这个项目的代码的人，一眼就能看懂目录结构，知道程序启动脚本是哪个，测试目录在哪儿，配置文件在哪儿等等。从而非常快速的了解这个项目。

可维护性高: 定义好组织规则后，维护者就能很明确地知道，新增的哪个文件和代码应该放在什么目录之下。这个好处是，随着时间的推移，代码/配置的规模增加，项目结构不会混乱，仍然能够组织良好。

所以，我认为，保持一个层次清晰的目录结构是有必要的。更何况组织一个良好的工程目录，其实是一件很简单的事儿。

目录组织方式

关于如何组织一个较好的Python工程目录结构，已经有一些得到了共识的目录结构。在Stackoverflow的这个问题上，能看到大家对Python目录结构的讨论。

这里面说的已经很好了，我也不打算重新造轮子列举各种不同的方式，这里面我说一下我的理解和体会。

假设你的项目名为foo, 我比较建议的最方便快捷目录结构这样就足够了:

Foo/
|-- bin/
|   |-- foo
|
|-- foo/
|   |-- tests/
|   |   |-- __init__.py
|   |   |-- test_main.py
|   |
|   |-- __init__.py
|   |-- main.py
|
|-- docs/
|   |-- conf.py
|   |-- abc.rst
|
|-- setup.py
|-- requirements.txt
|-- README

简要解释一下:

bin/

: 存放项目的一些可执行文件，当然你可以起名

script/

之类的也行。

foo/

: 存放项目的所有源代码。(1) 源代码中的所有模块、包都应该放在此目录。不要置于顶层目录。(2) 其子目录

tests/

存放单元测试代码； (3) 程序的入口最好命名为

main.py

。

docs/

: 存放一些文档。

setup.py

: 安装、部署、打包的脚本。

requirements.txt

: 存放软件依赖的外部Python包列表。

README

: 项目说明文件。

除此之外，有一些方案给出了更加多的内容。比如

LICENSE.txt

,

ChangeLog.txt

文件等，我没有列在这里，因为这些东西主要是项目开源的时候需要用到。如果你想写一个开源软件，目录该如何组织，可以参考这篇文章。

下面，再简单讲一下我对这些目录的理解和个人要求吧。

关于README的内容

这个我觉得是每个项目都应该有的一个文件，目的是能简要描述该项目的信息，让读者快速了解这个项目。

它需要说明以下几个事项:

软件定位，软件的基本功能。

运行代码的方法: 安装环境、启动命令等。

简要的使用说明。

代码目录结构说明，更详细点可以说明软件的基本原理。

常见问题说明。

我觉得有以上几点是比较好的一个

README

。在软件开发初期，由于开发过程中以上内容可能不明确或者发生变化，并不是一定要在一开始就将所有信息都补全。但是在项目完结的时候，是需要撰写这样的一个文档的。

可以参考Redis源码中Readme的写法，这里面简洁但是清晰的描述了Redis功能和源码结构。

关于requirements.txt和setup.py

setup.py

一般来说，用

setup.py

来管理代码的打包、安装、部署问题。业界标准的写法是用Python流行的打包工具setuptools来管理这些事情。这种方式普遍应用于开源项目中。不过这里的核心思想不是用标准化的工具来解决这些问题，而是说，一个项目一定要有一个安装部署工具，能快速便捷的在一台新机器上将环境装好、代码部署好和将程序运行起来。

这个我是踩过坑的。

我刚开始接触Python写项目的时候，安装环境、部署代码、运行程序这个过程全是手动完成，遇到过以下问题:

安装环境时经常忘了最近又添加了一个新的Python包，结果一到线上运行，程序就出错了。

Python包的版本依赖问题，有时候我们程序中使用的是一个版本的Python包，但是官方的已经是最新的包了，通过手动安装就可能装错了。

如果依赖的包很多的话，一个一个安装这些依赖是很费时的事情。

新同学开始写项目的时候，将程序跑起来非常麻烦，因为可能经常忘了要怎么安装各种依赖。

setup.py

可以将这些事情自动化起来，提高效率、减少出错的概率。"复杂的东西自动化，能自动化的东西一定要自动化。"是一个非常好的习惯。

setuptools的文档比较庞大，刚接触的话，可能不太好找到切入点。学习技术的方式就是看他人是怎么用的，可以参考一下Python的一个Web框架，flask是如何写的: setup.py

当然，简单点自己写个安装脚本（

deploy.sh

）替代

setup.py

也未尝不可。

requirements.txt

这个文件存在的目的是:

方便开发者维护软件的包依赖。将开发过程中新增的包添加进这个列表中，避免在

setup.py

安装依赖时漏掉软件包。

方便读者明确项目使用了哪些Python包。

这个文件的格式是每一行包含一个包依赖的说明，通常是

flask>=0.10

这种格式，要求是这个格式能被

pip

识别，这样就可以简单的通过

pip install -r requirements.txt

来把所有Python包依赖都装好了。具体格式说明： 点这里。

关于配置文件的使用方法

注意，在上面的目录结构中，没有将

conf.py

放在源码目录下，而是放在

docs/

目录下。

很多项目对配置文件的使用做法是:

配置文件写在一个或多个python文件中，比如此处的conf.py。

项目中哪个模块用到这个配置文件就直接通过

import conf

这种形式来在代码中使用配置。

这种做法我不太赞同:

这让单元测试变得困难（因为模块内部依赖了外部配置）

另一方面配置文件作为用户控制程序的接口，应当可以由用户自由指定该文件的路径。

程序组件可复用性太差，因为这种贯穿所有模块的代码硬编码方式，使得大部分模块都依赖

conf.py

这个文件。

所以，我认为配置的使用，更好的方式是，

模块的配置都是可以灵活配置的，不受外部配置文件的影响。

程序的配置也是可以灵活控制的。

能够佐证这个思想的是，用过nginx和mysql的同学都知道，nginx、mysql这些程序都可以自由的指定用户配置。

所以，不应当在代码中直接

import conf

来使用配置文件。上面目录结构中的

conf.py

，是给出的一个配置样例，不是在写死在程序中直接引用的配置文件。可以通过给

main.py

启动参数指定配置路径的方式来让程序读取配置内容。当然，这里的

conf.py

你可以换个类似的名字，比如

settings.py

。或者你也可以使用其他格式的内容来编写配置文件，比如

settings.yaml

之类的。

4.模块初始

模块，用一砣代码实现了某个功能的代码集合。

类似于函数式编程和面向过程编程，函数式编程则完成一个功能，其他代码用来调用即可，提供了代码的重用性和代码间的耦合。而对于一个复杂的功能来，可能需要多个函数才能完成（函数又可以在不同的.py文件中），n个 .py 文件组成的代码集合就称为模块。

如：os 是系统相关的模块；file是文件操作相关的模块

模块分为三种：

自定义模块

内置标准模块（又称标准库）

开源模块 (https://pypi.python.org/pypi)

如何在py文件中引入自定义模块？

import os

from os import time

通过：

1 for i in sys.path:
2     print(i)

我们可以得到模块路径。



在pycharm中自动帮我们把pychram的路径加进去了。

但是在windows 系统执行的时候是不会把pychram的路径加进去的。

这时候我们需要手工添加进去：

1 import  sys
2 import  os
3 BaseDir = os.path.dirname(os.path.dirname(os.path.abspath(__file__)))
4 # #__file__是取文件的相对路径
5 # os.path.abspath()是取文件的绝对路径
6 # os.path.dirname()是取文件的上级路径
7 sys.path.append(BaseDir)

python2中
目录里没有__init__,那就只是一个目录，目录是不可以被导入的。
有__init__，那这个目录就变成了包 = "package"
no matter py2 or py3 , only the package can be imported
howere, in py 3 ,the directory will also be treated as package,
__init__.pi in py3 is not mandatory.

5.常用模块

5.1、OS

提供对操作系统进行调用的接口：

5.2、sys

Python进度条实现：

1 import  time
2 import  sys
3 for i in range(20):
4     time.sleep(0.1)
5     sys.stdout.write('>')
6     sys.stdout.flush()

5.3 序列化模块

把内存对象转化成字符串的格式 就叫序列化。

把字符串转化成对应的内存对象 就叫反序列化。

序列化的作用就是持久化内存数据对象。

Python中用于序列化的两个模块：

json 跨平台跨语言的数据传输格式，用于【字符串】和 【python基本数据类型】 间进行转换

pickle python内置的数据传输格式，多用于二进制形式，用于【python特有的类型】 和 【python基本数据类型】间进行转换

所有的语言都支持 json 。

Json模块提供了四个功能：dumps、dump、loads、load

pickle模块提供了四个功能：dumps、dump、loads、load

#pickle.dumps将数据通过特殊的形式转换为只有python能识别的字符串
import pickle
data={'k1':123,'k2':'hello'}
p_str=pickle.dumps(data)
print(p_str)      ------->b'\x80\x03}q\x00(X\x02\x00\x00\x00k2q\x01X\x05\x00\x00\x00helloq\x02X\x02\x00\x00\x00k1q\x03K{u.'
s = pickle.loads(p_str)
print(s)       -------->{'k2': 'hello', 'k1': 123}
#pickle.dump将数据通过特殊的形式转换为只有python认识的字符串，并写入文件
with open('db','w') as fp:
pickle.dump(data,fp)

json实例
#json.loads()#将字符串转换成python基本数据类型，注：里面一定要是双引号，外面是单引号
import json
s='{"name":"tina","age":"18"}'
l='[1,2,3,4]'
r=json.loads(l)
w=json.loads(s)
print(r,type(r))
print(w,type(w))
############执行结果如下：###########
[1, 2, 3, 4] <class 'list'>
{'age': '18', 'name': 'tina'} <class 'dict'>
#json.dumps()将python的基本数据类型转换成字符串
a={"name":"tina","age":"18"}
b=json.dumps(a)
print(b,type(b))
#############执行结果如下：##########
{"age": "18", "name": "tina"} <class 'str'>

#不带s的是对文件进行操作
dic = {'k1':123,'k2':345}
a=json.dump(dic,open('db','w'))
print(a,type(a))
#读内容
#字符串转换成字典
r=json.load(open('db','r'))
print(r,type(r))
#############执行结果如下：##########
写入db文件中的内容即为dict
{'k2': 345, 'k1': 123} <class 'dict'>

作业

作业需求：

模拟实现一个ATM + 购物商城程序

额度 15000或自定义

实现购物商城，买东西加入购物车，最后结账的时候调用信用卡接口结账

可以提现，手续费5%，最多只能取信用额度的一半

支持多账户登录，每个用户信息独立

支持账户间转账

记录每月日常消费流水，记录 date shop_name transaction_type intrest（手续费）

提供还款接口

ATM记录操作日志

提供管理接口，包括添加账户、用户额度，冻结账户等。。。

用户认证用装饰器

程序介绍:
实现ATM常用功能
功能全部用python的基础知识实现,用到了time\os\sys\json\open\logging\函数\模块知识, 主要帮给大家一个简单的模块化编程的示例

程序结构:
day5-atm/
├── README
├── atm #ATM主程目录
│   ├── __init__.py
│   ├── bin #ATM 执行文件 目录
│   │   ├── __init__.py
│   │   ├── atm.py  #ATM 执行程序
│   │   └── manage.py #ATM 管理端,未实现
│   ├── conf #配置文件
│   │   ├── __init__.py
│   │   └── settings.py
│   ├── core #主要程序逻辑都 在这个目录 里
│   │   ├── __init__.py
│   │   ├── accounts.py  #用于从文件里加载和存储账户数据
│   │   ├── auth.py      #用户认证模块
│   │   ├── db_handler.py   #数据库连接引擎
│   │   ├── logger.py       #日志记录模块
│   │   ├── main.py         #主逻辑交互程序
│   │   └── transaction.py  #记账\还钱\取钱等所有的与账户金额相关的操作都 在这
│   ├── db  #用户数据存储的地方
│   │   ├── __init__.py
│   │   ├── account_sample.py #生成一个初始的账户数据 ,把这个数据 存成一个 以这个账户id为文件名的文件,放在accounts目录 就行了,程序自己去会这里找
│   │   └── accounts #存各个用户的账户数据 ,一个用户一个文件
│   │       └── 1234.json #一个用户账户示例文件
│   └── log #日志目录
│       ├── __init__.py
│       ├── access.log #用户访问和操作的相关日志
│       └── transactions.log    #所有的交易日志
└── shopping_mall #电子商城程序,需单独实现
└── __init__.py