基础语法-2

一、文件

1.1、文件的编码

编码就是一种转换的规则集合，记录了内容和二进制间进行相互转换的逻辑。
编码有许多中，最常用的是UTF-8编码

计算机只识别0和1，需要将内容通过编码转换为0和1才能在计算机中保存，或者0和1需要通过编码转换为内容。

内容->编码->二进制
二进制->编码->内容

1.2、文件的打开和关闭

1.2.1、打开文件

语法1：文件对象=open(name,mode,encoding)
示例1：f=open("D:/测试.txt","r",encoding="UTF-8")
这种打开方式如果程序没有停止，不会自动释放文件

语法2：with open(name,mode,encoding) as 文件对象
通过with open() as 文件对象, 这种方式打开的文件，读取完会自动释放文件

name:是要打开的目标文件名字符串(可以包含文件所在的具体路径)。
mode:设置打开文件的模式(访问模式):只读，写入、追加等。
encoding:编码格式(推荐使用UTF-8)

mode常用的三种基础访问模式：

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
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，并从头开始编辑，原有内容会被删除；如果该文件不存在，创建新文件。
a：打开一个文件用于追加，如果文件已存在，新的内容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

1.2.2、关闭文件

关闭文件对象，也就是关闭对文件的占用
如果不调用close,同时程序没有停止运行，那么这个文件将一直被Python程序占用
close()方法里面内置了flush()
语法：close()
示例:

f=open("D:/测试.txt","r",encoding="UTF-8")
f.close()

1.3、文件的读取

读取指定长度字节
语法：文件对象.read(num)
注意：不写字节(num)则读取全部内容

读取一行
语法：文件对象.readlin()

读取全部行，得到列表
语法：文件对象.readlins()
注意：读取全部行，得到列表，每一行为一个元素

for循环文件行
语法：for line in 文件对象
注意：一次循环得到一行数据

1.4、文件的写入

语法：文件对象.write(内容)
示例：

# 1.打开文件
f=open("python.txt",'w',encoding="UTF-8")
# 2.写入缓冲区
f.write("helloword")
# 3.写入到文件
f.flush()

注意事项：

直接调用write，内容并未真正写入文件，而是会积累在程序的内存中，称之为缓冲区
当调用flush的时候，内容会真正写入文件
这样做是避免频繁的操作硬盘，导致效率下降(攒一堆，一次写入磁盘)
close()方法内置了flush功能

1.5、文件的追加

语法：文件对象.write(内容)
示例：

# 1.打开文件
f=open("python.txt",'a',encoding="UTF-8")
# 2.写入缓冲区
f.write("helloword")
# 3.写入到文件
f.flush()

注意事项：

a模式，文件不存在会创建文件
a模式，文件存在会在最后，追加写入文件

二、异常

当检测到一个错误时，Python解释器就无法继续执行了，反而出现了一些错误提示，这就是所谓的异常，也就是我们常说的BUG

2.1、异常的捕获方法

捕获异常的作用在于：在可能发生异常的地方，进行捕获，当异常出现的时候，提供解决方法，而不是任由其导致程序无法运行。

普通语法：

try:
    可能发生错误的代码
except:
    如果出现异常执行的代码

指定类型捕获：

try:
    可能发生错误的代码
except(异常类型1,异常类型2):
    如果出现指定异常执行的代码

捕获所有异常：

try:
    可能发生错误的代码
except Exception as e:    #as a 会把异常信息给变量a
    不论出现什么异常都执行的代码

异常else和异常finally：

try:
    可能发生错误的代码
except Exception as e:    #as a 会把异常信息给变量a
    不论出现什么异常都执行的代码
else:
    没有异常执行的代码
finally:
    无论是否异常都执行

三、模块和Python包

模块是一个python文件，以.py结尾，模块能定义函数，类和变量，模块里也能包含可执行代码

pycharm快捷键：ctrl加左键点击模块名，就能查看.py文件
pycharm快捷键：ctrl加p键点击模块名，就能查看传入参数的提示

3.1、模块的导入

模块在使用前需要先导入
导入语法:

[from 模块名] import [模块 | 类 | 变量 | 函数 | *] [as 别名]

常见的组合形式如：

import 模块名
from 模块名 import 类、变量、方法等(功能)
from 模块名 import *
import 模块名 as 别名
from 模块名 import 功能名 as 别名

import 引入模块所有功能,用模块.功能调用
from 模块 import 功能单独获取一个功能,直接使用功能
from可以省略，直接import即可
as别名可以省略
通过"."来确定层级关系
模块的导入一般写在代码文件的开头

3.2、自定义模块并导入

定义一个.py文件作为模块，函数作为内容
示例：

# 新建一个Python文件，命名未my_modulel.py 并定义test函数
# my_modulel.py
def test(a,b)
    print(a+b)

# 调用自定义模块
# test_my_module.py

import my_module.py
my_module.test(10,20)

自定义模块中的测试(main)：
当自定义一个模块的时候，模块里面可能需要写一些除了函数以外的测试代码，测试模块就是为了避免调用模块时执行这些测试代码

语法:

# my_modulel.py(自定义模块)
def test(a,b)
    print(a+b)

if __name__ == '__main__': #(在pycharm中只需要输入main，就会自动补全)
    测试语句

自定义模块中的限制导入(all)
自定义模块中如果有多个函数，improt*会把这些函数全导入过去，__all__就是为了做限制导入的函数
语法:

# my_modulel.py(自定义模块)
__all__ = ['test']    #限制只能improt*只能导入test函数

def test(a,b)
    print(a+b)
    
def test_b(a,b)
    print(a+b)

注意事项:

不同模块，同名的功能，如果都被导入，那么后导入的会覆盖先导入的
3.3、自定义Python包
模块是一个.py文件，python包其实就是一个文件夹,在该文件夹下包含了一个__init__.py 文件，该文件夹可用于包含多个模块文件，从逻辑上看，包的本质依然是模块

3.3.1、定义Python包

1.创建一个文件夹，文件夹内包含一个__init__.py 文件，那么这文件夹就是包(pycharm可以右键创建包)
2.在这个文件夹中，写入模块

3.3.2、导入Python包

语法1:from 包名 import 模块名
语法2:import 包名.模块名

3.4、安装第三方包

在python程序生态中，有许多非常多的第三方包(非Python官方)，可以极大帮助我们提高开发效率，如：

科学计算中常用的: numpy包
数据分析中常用的：pandas包
大数据计算中常用的：pyspark、apache-flink包
图像可视化常用的：matplotlib、pyecharts包
人工智能常用的：tensorflow包
等

安装第三方包-pip

使用Python内置pip在命令提示符中输入，语法:pip install 包名称
使用国内网络下载：pip install -i https://pypi.tuna.tsinghua.edu.cn/simple 包名称
pycharm中安装

四、json数据格式

json是一种轻量级的数据交互格式，可以按照json指定的格式去组织和封装数据
json本质上是一个带有特定格式的字符串

主要功能：json就是一种在各个变成语言中通用的数据格式，负责不同编程语言中的数据传递和交互，类似于：

国际通用语言-英语

json格式的格式:

#json数据的格式可以是：
{"name":"admin","age":18}
 
#也可以是：
[{"name":"admin","age":18},{"name":"root","age":16},{"name":"alis","age":20}]

在线json网站(sojson.com)

4.1、json格式数据转换

Python数据和json数据的相互转换：

#导入json模块
import json

# 准备符合格式json格式要求的python数据
data=[{"name":"admin","age":18},{"name":"root","age":16}]

#通过json.dumps(data)方法把python数据转换为json数据
data=json.dumps(data,ensure_ascii=False)    #没有中文可以不带ensure_ascii=False

#通过json.loads(data)方法把json数据转换为python数据
data=json.loads(data)

五、面向对象

面向对象编程，是许多编程语言都支持的一种编程思想。
简单理解是：基于模板(类)去创建实体(对象),使用对象完成功能开发。
面向对象的三大特性：

封装
继承
多态

5.1、类和对象

5.1.1、类

类相当于一个定义好模板的表格，用指定的模板来存储数据
类有两部分组成(成员变量,成员方法)
类的定义语法：

class 类名称:
    #类中的成员变量(属性)
    name = None
    age = None
    
    #类中的成员方法(行为)
    def say_hi(self)
        print(f"Hi,我是{self.name}")    #输出:Hi,我是name

如果将类带入到现实世界无非就是分为事和物，事和物又细分为属性和行为

5.1.2、类对象

类只是一种程序内的"设计图纸"，需要基于图纸生产(对象)，才能正常工作(面向对象编程)

类对象的定义语法:

对象=类名称()

5.2、类的方法

定义到类中的函数就叫方法

5.2.1、成员方法

成员方法的定义语法：

#在类中定义方法和定义函数基本一致，但仍有细微区别:
def 方法名(self,形参1,,,,形参n):
    方法体

和函数区别多了一个self关键字,定义方法时候,必须填写的

self表示类对象自身的意思
当使用类对象调用方法时，self会自动被python传入
在方法内部，想要访问类的成员变量，必须使用self(self.成员变量)

成员方法调用：

user1=Student()    #创建类对象
user1.方法名(形参1,,,,形参n)    #使用成员方法

5.5.2、魔术方法

a、构造方法(init)

使用__init__方法，称之为构造方法。

在创建类对象(构造类)的时候,会自动执行。
在创建类对象(构造类)的时候，将自动传递给__init__方法使用

构造方法的定义语法：

class Student:
    age=None
    name=None
    tel=None
    def __init__(self,name,age,tel):    #构造方法定义
        self.name = name    #接收成员变量
        self.age = age        #接收成员变量
        self.tel = tel        #接收成员变量
        print("自动执行")

构造方法调用：

user1=Student("leo","18","123456789")    
#创建对象时直接传入成员变量，同时构造方法也会自动执行

b、字符串方法(str)

使用__str__方法，称之为字符串方法。

实现类对象转字符串的行为
可以str方法用在定制一个返回值给类对象

class Student:
    def __init__(self,name,age):    #构造方法
        self.name=name
        self.age=age
    def __str__(self):
        return (f"name:{self.name},age{self.age}")    #字符串方法，返回值给类对象

user1 = Student("leo","18")    #创建类对象，并赋值，同时将返回值给了user1
print(user1)    #输出name:leo,age18

5.3、封装

可以把封装描述为一种思想，将现实事物映射为程序思想

封装表示的是，将现实世界事物的：

属性
行为

封装到类中，描述为：

成员变量
成员方法

5.3.1、私有成员

既然现实事物有不公开的属性和行为，那么作为现实事物在程序中映射的类，也应该支持
类中提供了两种私有成员：

私有成员变量
私有成员方法

私有成员不能被对象调用,但是类中其它成员可以访问

定义语法：__变量名和__方法名(两个下划线开头)
示例：

class Phone:
    IMEI=None            #序列号
    producer=None        #厂商
    
    __current_voltage=None    #当前电压(私有成员变量)
    
    def __keep_single_core(self):    #私有成员
        print("让cpu以单核模式运行以节省电量")

私有成员的意义：
在类中提供仅内部使用的属性和方法，而不对外开放(类对象无法使用)

5.4、继承

继承就是一个类，继承另外一个类的成员变量和成员方法

5.4.1、单继承和多继承：

单继承:
继承一个父类的全部内容

class 类名(父类名):
    新增类内容

多继承：
继承多个父类的全部内容

class 类名(父类1,父类2...,父类n):
    psss    #表示留空不增加内容

多继承注意事项：
如果父类中有同名成员方法和成员属性，先继承优先级高于后继承

5.4.2、复写和调用父成员：

复写：
子类继承父类的成员属性和成员方法后，如对其”不满意“，可以进行复写。
语法即：在子类中重新定义同名的属性或方法即可。

调用:
在子类中调用父类成员
方式一：

调用父类成员
调用成员变量：父类名.成员变量
调用成员方法：父类名.成员方法(self)

方式二：

使用super()调用父类成员
调用成员变量：super().成员变量
调用成员方法：super.成员方法()

注意事项：只可以在子类内部调用同名的同类成员,子类的实体类调用默认是调用子类复写的

5.5、多态

多态，指的是：多种状态，即完成某个行为时，使用不同对象会得到不同的状态

5.6、类型注解

在代码中涉及数据交互的地方，提供类型的注解(显示的说明)。
主要功能：

帮助第三方IDE对代码进行类型推断，协助做代码提示
帮助开发者自身对变量进行类型注释

支持：

变量的类型注解
函数(方法)形参列表和返回值的类型注解
5.6.1、变量的类型注解
基础语法：变量:类型

5.6.2、函数(方法)的类型注解

def 函数方法名(形参:类型,,,形参:类型)->返回值类型:
    pass

5.6.3、Union类型

Union可以定义联合类型注释

from typing import Union
Union[类型,...类型]

六、数据库(SQL)

6.1、mysql的基本使用

Windows版mysql的安装：下载链接
图形化sql操作软件(DBeaver)：下载链接

SQL语言的分类
由于数据库管理系统(数据库软件)功能非常多，不仅仅是存储数据,还要包含：数据的管理、表的管理、库的管理、账户的管理、权限管理等。
所以，操作数据库的SQL语言，也基于功能，可以分为四类:

1.数据定义：DDL(Data Definition Language)
- 库的创建删除、表的创建删除
2.数据操作：DML(DataManipulation Language)
- 新增数据、删除数据、修改数据等
3.数据控制：DCL(Data Control Language)
- 新增用户、删除用户、密码修改、权限管理等
4.数据查询：DQL(Data Query Language)
- 基于需求查询和计算数据

SQL的语法特征

SQL语法，大小写不敏感
SQL可以单行或多行书写，最后以;号结束
SQL支持注释：
- 单行注释：-- 注释内容(-- 后面要有空格)
- 单行注释：# 注释内容(# 后面可以不加空格，推荐加上)
- 多行注释：/ 注释内容 /

命令行环境基础操作

#登录
mysql -uroot -p
#查看有哪些数据库
show databases;
#使用某个数据库
use 数据库名
#查看数据内有哪些表
show tables 
#退出mysql命令行环境
exit

6.1.1、DDL(库、表操作)

库操作
查看有哪些数据库
show databases;
使用数据库
use 数据库名称
创建数据库
create database 数据库名称 charset utf8;
删除数据库
drop database 数据库名称;
查看当前是使用的数据库
select database();

表操作
查看有哪些表（需要先选择数据库）
show tables;
删除表
drop table 表名称;
drop table if exists 表名称;
创建表

create table 表名称(
    列名称 列类型,
    列名称 列类型
):

/*
列类型有
int                    -- 整数
float                -- 浮点型
varchar(长度)           --文本，长度为数字，做最大长度限制
date                -- 日期类型
timestamp            -- 时间戳类型
*/

6.1.2、DML(数据操作)

DML是指数据操作语言，英文全程是Data Manipulation Language ，用来对数据库表中记录进行更新。插入insert 删除delete 更新update

数据插入 insert
基础语法：insert into 表[(列1,列2,....列n)] values(值1,值2,....值n),(值1,值2,....值n)...,(值1,值2,....值n)
示例:

# 创建表
create table test_table(
    ID int,
    name varchar(20),
    age int
);

# 仅插入id列数据
insert into test_table(ID) values(10001),(10002),(10003);

# 插入全部列数据
insert into test_table(ID,name,age) values(10001,"周杰伦",31),(10002,"王力宏",33),(10003,"林俊杰",26);

# 插入全部列数据，快捷写法
insert into test_table values(10001,"周杰伦",31),(10002,"王力宏",33),(10003,"林俊杰",26);

数据删除 delete
删除行
基础语法：delete from 表 [where 条件判断];
示例：

# 删除name为王五的数据
delete from test_table where name="王五"
# 删除ID>=10005的数据
delete from test_table where ID>=10005

数据更新 update
基础语法：update 表 set 列=值 [where 条件判断];
示例：

# 修改age列的全部数据为30
update test_table set age=30
# 修改ID为10004的name为李四
update test_table set name="李四" where ID=10004

6.1.3、DQL(数据查询)

基础查询
基础语法：select 列 from 表 [where 条件判断];
示例：

# 查询全部数据
select * from test_table; 
# 查询id，name列中age=25的数据
select ID,name from test_table where age=25;

排序分页
排序基础语法：select 列 from 表 [where 条件判断] order by 列 [asc|desc];
(order by 列，以这里的列为排序对象，asc为升序，desc为降序)
分页基础语法：select 列 from 表 [where 条件判断] limit 显示数量;
排序分页嵌套：select 列 from 表 [where 条件判断] order by 列 [asc|desc] limit 显示数量;

6.2、pymysql模块

在python中，使用第三方库：pymysql来完成对mysql数据库的操作
安装：pip install mysql

6.2.1、创建mysql数据库连接

创建连接对象=Connection(数据库信息)

# 创建mysql数据库连接
from pymysql import Connection  #导包
# 获取到mysql数据库的连接对象
conn = Connection(
    host='localhost',   #主机名(或ip)
    port=3306,          #端口
    user='root',        #账户名
    password='123456'   #密码
)
# 打印mysql数据库软件信息
print(conn.get_server_info())
#关闭数据库连接
conn.close()

6.2.2、执行sql语句-查询

创建游标=连接对象.cursor() #创建游标对象,使用游标操作数据库，
游标对象.execute("执行语句") #使用游标对象执行数据库
游标对象.fetchall() #接收数据以元组的形式显示

# 创建mysql数据库连接
from pymysql import Connection  #导包
# 获取到mysql数据库的连接对象
conn = Connection(
    host='localhost',   #主机名(或ip)
    port=3306,          #端口
    user='root',        #账户名
    password='123456'   #密码
)
cursor = conn.cursor()    # 创建游标对象
conn.select_db("test")    #选择数据库
cursor.execute("select * from test_table;")        #使用游标对象执行sql查询语句
results=cursor.fetchall()   #使用游标接收显示数据
print(results)                #打印数据
conn.close()                #关闭数据库连接

6.2.3、执行sql语句-插入

pymysql在执行数据插入或其它产生数据更改sql语句是，默认是需要确认的。
手动提交更改可以通过连接对象.commit()
或者使用自动提交更改，在创建连接对象中添加autocommit=True

示例：

# 创建mysql数据库连接
from pymysql import Connection  #导包
# 获取到mysql数据库的连接对象
conn = Connection(
    host='localhost',   #主机名(或ip)
    port=3306,          #端口
    user='root',        #账户名
    password='123456',   #密码
    autocommit=True     #自动提交更改(和连接对象.commit()效果一样)
)
cursor = conn.cursor()    # 创建游标对象
conn.select_db("test")    #选择数据库
cursor.execute("insert into test_table values(10004,'leo',21)")        #使用游标对象执行sql查询语句
#conn.commit()               #手动提交更改
conn.close()                #关闭数据库连接

七、多线程编程

多个进程同时在运行，即不同的程序同时运行，称之为：多任务并行执行
一个进程内的多个线程同时在运行，称之为：多线程并行执行

7.1、threading模块

python多线程可以通过threading内置模块来实现
语法：

import threading    #导入包
线程对象1=threading.Thread(target=函数)    #创建线程1
线程对象2=threading.Thread(target=函数,args=("函数的参数",))    #创建线程2
线程对象1.start()        #启动多线程任务
线程对象2.start()        #启动多线程任务

注意事项：

函数的参数写到args=("参数",)元组里面，组后不要忘记加,

示例：

#threading模块多线程示例
import time
import threading

def work(name):             #创建一个函数
    for x in range(5):
        time.sleep(1)
        print(f"我是{name},{x}")

#创建线程一
work_threa1=threading.Thread(target=work,args=("tom",))
#创建线程二
work_threa2=threading.Thread(target=work,args=("alis",))
#启动线程任务
work_threa1.start()
work_threa2.start()

八、网络编程

socket(简称：套接字)是进程之间通信的一个工具，负责进程之间网络数据传输，好比数据的搬运工
客户端和服务端

两个进程之间通过Socket进行相互通讯，就必须有服务端和客户端
Socket服务端：等待其它进程的连接、可接受发来的消息、可以回复消息(被动)
Socket客户端：主动连接服务端、可以发送消息、可以接收回复(主动)

8.1、Socket服务端编程

创建Socket服务端步骤：

# 1.创建Socket对象
import socket
socket_server = socket.socket()

# 2.绑定socket_server到指定ip和端口(元组)
socket_server.bind(("0.0.0.0",7777))

# 3. 服务端开始监听端口
## listen()里面可以填写int类型的整数，表示允许连接的数量，超出的会等待，不填的话会自动分配
socket_server.listen()

# 4.接收客户端连接，获得连接对象
conn,address = socket_server.accept()
## accept方法是一个阻塞方法，如果没有连接，会卡在这一行代码
## accept返回的是一个二元元组，用两个变量接收2个元素
## address是客户端地址,conn是消息传输对象用来发送和接收消息
print(f"接收到客户端连接，地址为{address}")

# 5.客户端连接后，通过recv方法，接收客户端发送的消息
client_data = conn.recv(1024).decode("UTF-8")
## recv方法返回值是字节,通过decode方法使用UTF-8的编码转换为字符串
## recv的传参是buffsize，缓冲区大小，一般设置为1024
print(client_data)

# 6.通过send方法回复客户端消息
conn.send("我已收到你的连接!".encode("UTF-8"))
## encode方法将字符串转换为二进制
# 7.关闭连接
conn.close()
socket_server.close()

8.1、Socket客户端编程

Socket客户端创建步骤：

# 1.创建sokcet对象
import socket
socket_client = socket.socket()
# 2.连接到服务端(ip端口为元组)
socket_client.connect(("localhost",8888))
# 3. 发送消息
socket_client.send("hello my is client".encode("UTF-8"))
# 4. 接收消息
server_data = socket_client.recv(1024).decode("UTF-8")
print(server_data)
# 5.关闭连接
socket_client.close()

注意事项：

死循环后的close方法不可执行

基础语法-2

一、文件

1.1、文件的编码

1.2、文件的打开和关闭

1.2.1、打开文件

1.2.2、关闭文件

1.3、文件的读取

1.4、文件的写入

1.5、文件的追加

二、异常

2.1、异常的捕获方法

三、模块和Python包

3.1、模块的导入

3.2、自定义模块并导入

3.3、自定义Python包

3.3.1、定义Python包

3.3.2、导入Python包

3.4、安装第三方包

四、json数据格式

4.1、json格式数据转换

五、面向对象

5.1、类和对象

5.1.1、类

5.1.2、类对象

5.2、类的方法

5.2.1、成员方法

5.5.2、魔术方法

a、构造方法(__init__)

b、字符串方法(__str__)

5.3、封装

5.3.1、私有成员

5.4、继承

5.4.1、单继承和多继承：

5.4.2、复写和调用父成员：

5.5、多态

5.6、类型注解

5.6.1、变量的类型注解

5.6.2、函数(方法)的类型注解

5.6.3、Union类型

六、数据库(SQL)

6.1、mysql的基本使用

6.1.1、DDL(库、表操作)

6.1.2、DML(数据操作)

6.1.3、DQL(数据查询)

6.2、pymysql模块

6.2.1、创建mysql数据库连接

6.2.2、执行sql语句-查询

6.2.3、执行sql语句-插入

七、多线程编程

7.1、threading模块

八、网络编程

8.1、Socket服务端编程

8.1、Socket客户端编程

评论

a、构造方法(init)

b、字符串方法(str)