python 笔记（2）——文件、异常、面向对象、装饰器、json

目录

1、文件操作

1-1）打开文件的两种方式：

1-2）文件操作的简单示例： 

write方法:

read方法：

readline方法：

readlines方法：

2、异常处理

 2-1）不会中断程序的异常捕获和处理

2-2）中断程序的异常捕获和处理 raise

2-3）对操作文件的异常处理：

3、面向对象

4、闭包

5、装饰器（函数装饰器）

6、关于JSON的数据操作

6-1）dumps 方法

6-2）loads方法

6-3）dump方法

6-4）load 方法

---

1、文件操作

打开模式(mode)	描述
b	二进制模式。
+	打开一个文件进行更新(可读可写)。
r	以只读方式打开文件。文件的指针将会放在文件的开头。这是默认模式。
rb	以二进制格式打开一个文件用于只读。文件指针将会放在文件的开头。这是默认模式。一般用于非文本文件如图片等。
r+	打开一个文件用于读写。文件指针将会放在文件的开头。
rb+	以二进制格式打开一个文件用于读写。文件指针将会放在文件的开头。一般用于非文本文件如图片等。
w	打开一个文件只用于写入。如果该文件已存在则打开文件，并从开头开始编辑，即原有内容会被删除。如果该文件不存在，创建新文件。
wb	以二进制格式打开一个文件只用于写入。如果该文件已存在则打开文件，并从开头开始编辑，即原有内容会被删除。如果该文件不存在，创建新文件。
w+	打开一个文件用于读写。如果该文件已存在则打开文件，并从开头开始编辑，即原有内容会被删除。如果该文件不存在，创建新文件。
wb+	以二进制格式打开一个文件用于读写。如果该文件已存在则打开文件，并从开头开始编辑，即原有内容会被删除。如果该文件不存在，创建新文件。一般用于非文本文件如图片等。
a	打开一个文件用于追加。如果该文件已存在，文件指针将会放在文件的结尾。也就是说，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。
ab	以二进制格式打开一个文件用于追加。如果该文件已存在，文件指针将会放在文件的结尾。也就是说，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。
a+	打开一个文件用于读写。如果该文件已存在，文件指针将会放在文件的结尾。文件打开时会是追加模式。如果该文件不存在，创建新文件用于读写。
ab+	以二进制格式打开一个文件用于追加。如果该文件已存在，文件指针将会放在文件的结尾。如果该文件不存在，创建新文件用于读写。

参考自：https://www.runoob.com/python3/python3-file-methods.html 

1-1）打开文件的两种方式：

# 打开指定的文件，默认以读的方式打开，并指定编码的格式为utf-8
f = open('./test.txt','r', encoding = 'utf-8')# 读取所有的内容
content = f.read()# 输出内容
print(content)# 使用完时手动关闭文件
f.close()

# 使用 with 自动处理资源关闭
with open('test.txt', 'r', encoding='utf-8') as f:content = f.read()# 到 with 缩进内容的最后，文件会被关闭
print(content)          # 执行这句前，文件已被关闭

 

1-2）文件操作的简单示例： 

test.txt
昨天是星期一，天气晴朗，我很开心；
今天是星期二，下了大雨，我很难过；
明天是星期三，听说还是要下大雨，我觉得我不会开心；
后天是星期四，不知道会怎么样呢；
永远相信美好的事情即将发生！

 

write方法:

# 'a' 用于追加，文件指针放到文件内容的结尾
f = open('test.txt', 'a', encoding = 'utf-8')# 换行追加指定的内容
f.write("\n Hello. goodbye!")f.close()

昨天是星期一，天气晴朗，我很开心；
今天是星期二，下了大雨，我很难过；
明天是星期三，听说还是要下大雨，我觉得我不会开心；
后天是星期四，不知道会怎么样呢；
永远相信美好的事情即将发生！Hello. goodbye!

 

read方法：

# 读取 指定读取的长度
f = open('test.txt', 'r', encoding='utf-8')
content = f.read(10)              # 读取前10个字符，如果没有指定，则是读入全部内容
print(list)
f.close()

with open('test.txt', 'r', encoding='utf8') as f:res = f.read(3)      # 默认读取第一行的内容，读取前3个字符print(res)res = f.read(3)      # 接着读入后面3个字符print(res)

 readline方法：

with open('test.txt', 'r', encoding='utf8') as f:res = f.readline()      # 默认读取第一行的内容，包括最后的换行符print(res)res = f.readline()      # 读取第二行的内容，包括最后的换行符print(res)

readlines方法：

with open('test.txt', 'r', encoding='utf-8') as f:line = f.readlines()        # 返回一个列表，其中的每一个元素是每一行的内容，包括最后的换行符print(line)

2、异常处理

 2-1）不会中断程序的异常捕获和处理

num_1 = 10
num_2 = 0try:res = num_1 / num_2print(res)          # 不会执行
except:print('除数不能为0')     # 执行
finally:print('finally')       # 放到 finally中的内容最后无论如何都会执行print(1 + 3)               # 会继续往下执行，程序不会中断

 

try:res = num_1 / num_2print(res)          # 不会执行
except Exception as e:      # 捕获所有 Exception 类中已定义的错误print(e)            # division by zero
finally:print('finally')    # 执行print(1 + 2)            # 会继续执行

2-2）中断程序的异常捕获和处理 raise

try:res = num_1 / num_2print(res)          # 不会执行
except Exception as e:print(e)            # division by zeroraise Exception('除数不能为0')       # 抛出异常，并提示 除数不能为0
finally:print('finally')print(1 + 2)            # 不会执行，程序会中断

try:res = num_1 / num_2print(res)          # 不会执行
except ZeroDivisionError as e1:          # 逐层捕获错误print(e1)            # division by zeroraise ZeroDivisionError('除数不能为0')   # 抛出错误并自定义提示内容
except Exception as e2:                  # Exception 是所有异常类的父类，应该放在最后print(e2)raise               # 抛出错误并给出对应的默认提示
finally:print('finally')print(1 + 2)            # 不会执行

2-3）对操作文件的异常处理：

try:with open('../Normal/test.txt', 'r', encoding='utf-8') as f:res = f.read()
except FileNotFoundError as e:      # 文件不存在时的错误raise FileNotFoundError('文件不存在')
except Exception as e:              # 其他错误raise Exception('发生错误')
else:                   # 没有异常时执行print(res)

 

3、面向对象

class People:# 定义类属性type = '哺乳动物'# 定义私有属性 双下划线开头__private = ''# 定义构造方法 实例化时会自动调用，并且可以将实例变量或实例属性在此定义# self 形参属于类实例的引用，与其他语言中的 this 中的关键字类似# 类方法的第一个形参一定是 self （可以用其他的名称），代表实例本身def __init__(self, name = '', age = '', gender = ''):# 定义实例属性self.name = nameself.age = ageself.gender = gender# 用于释放实例空间，释放内存空间   程序结束后会自动调用，可以处理收尾工作def __del__(self):print('正在释放实例空间')# 打印类的实例使会触发的方法， 相当于 java 中的 toString；下面的操作是重写def __str__(self):return f'当前类的实例正在被打印'# 受保护的方法    子类可以继承def _protectFunc(self):print('这是一个受保护的方法')# 私有的方法     子类不能继承def __privateFunc(self):print('这是一个私有的方法')# 定义三个方法def talk(self, str):print(f'{self.name}: {str}.')def doing(self, str):print(f'{self.name}正在{str}.')def info(self):print(f'name: {self.name},age: {self.age}, gender: {self.gender}')# 定义类的静态方法，直接使用类名调用@classmethoddef people_type(cls):       # cls 代表类本身print(cls.type)

# 新建一个Man类，继承于 People 类
class Man(People):# 重写父类的方法def talk(self, str):print('子类重写了父类的talk方法')# 拓展自己的新方法def eat(self):print('子类自己的方法 eat')

# 如果执行者是当前文件自身，则会执行以下的内容；被其他的模块导入时，不会执行下面的内容
if __name__ == '__main__':# p1 = People()           # 类的实例化，会自动调用构造方法# p1.name = '张三'          # 先找实例变量，在找类变量# p1.age = 14## p2 = People()## print(id(p1), id(p2))    # 两个不同的虚拟地址# p3 = People('张三', 23, '男')# # print(p3)# print(p3.name)## People.people_type()        # 使用 类名.静态方法 调用类的静态方法（推荐）man = Man()man._protectFunc()          # 子类可以调用父类受保护的方法，不能调用父类私有的方法

4、闭包

        在一个函数中定义了一个内部函数，并且该内部函数使用了外部函数的参数或变量，则称为闭包。

def outer(x, y):z = x * yy = 20def inner(a = 0):return a + x + y + zreturn inner# 由外部函数到内部函数依次传参
res = outer(2, 3)(4)        # 4 + 2 + 20 + 6
print(res)res = outer(2, 3)()         # 0 + 2 + 20 + 6
print(res)

5、装饰器（函数装饰器）

        上面面向对象中，People类定义静态方法 people_type 的上一行：@classmethod 就是一个装饰器。

        装饰器本身也是一个函数，装饰器给其他的函数使用，可以改变程序执行的顺序。

'''
定义装饰器，用于统计函数的运行时间
函数里面定义了一个函数，称之为内部函数（闭包）
装饰器自带一个参数 —— func，用于获取被装饰函数的地址
内部函数运行结束后，必须要返回其函数名（地址）
'''
def stat(func):             # 装饰器，接收到的第一个参数是要使用该装饰器的函数的地址(函数名)def inner():start = time.time()print('当前时间为：', start)func()              # 执行该函数end = time.time()print('结束时间为：', end)print('总用时：', end - start)return inner@stat       # 表示 test2 函数使用 stat 装饰器
def test2():result = 99999for i in range(100000):result = result - i ** 2print("result = ",result)test2()             # 如果该函数有装饰器，则会直接去执行装饰器

def decorate(func):def inner(*args, **kwargs):print('###',args, kwargs)func(*args, **kwargs)print('finally')return inner@decorate
def test(name, age):print(f'Hello,{name}.your age is {age}.')test('张三', age=18)

在这里， test('张三',age=18) 相当于调用了 装饰器里的 inner('张三',age=18)

装饰器的内部函数接收到的参数就是传递给test的参数，第四行时，执行了 test 函数。

6、关于JSON的数据操作

sourceObj = [{'name': 'Tom', 'age': 15, 'gender': 'man', 'num': 1001},{'name': 'ben', 'age': 14, 'gender': 'woman', 'num': 1002},{'name': 'jam', 'age': 15, 'gender': 'woman', 'num': 1003},{'name': 'jack', 'age': 16, 'gender': 'man', 'num': 1004},
]
sourceStr = ('[{"name": "Tom", "age": 15, "gender": "man", "num": 1001}, ''{"name": "ben", "age": 14, "gender": "woman", "num": 1002}, ''{"name": "jam", "age": 15, "gender": "woman", "num": 1003}, ''{"name": "jack", "age": 16, "gender": "man", "num": 1004}]')

import json

6-1）dumps 方法

         将 json 对象（python字典）转换成 json 字符串。单引号会转换成双引号。

import json
jsonstr = json.dumps(sourceObj)        # 使用 dumps 方法将其转换成 json 字符串
print(type(jsonstr))
print(jsonstr)              # 单引号会变成双引号

6-2）loads方法

        将 json 字符串转成 json 对象（Python字典）

jsonObj = json.loads(sourceStr)         # 将 json 格式的字符串转成对象列表的形式
print(jsonObj[0]['name'])               # Tom

6-3）dump方法

         将 json 对象格式的内容以 json 对象写出到指定文件

with open('./jsonString.json','w', encoding='utf-8') as f:json.dump(json.loads(sourceStr), f)         # 将json对象格式的内容写出

 

6-4）load 方法

         将json对象文件中的内容以字典列表的形式读入

with open('./jsonString.json', 'r') as f:res = json.load(f)print(res[0]['name'])           # Tomprint(type(res))                # <class 'list'>