今日主要内容

• 内置模块（标准库）
  • 序列化
  • hashlib
  • collections
• 软件开发规范

一、内置模块（标准库）

（一）序列化模块

• 什么是序列化？
  • 将一种数据结构（如列表、字典）转换为另一种特殊的数据结构（如字符串、bytes类型）的过程就是序列化过程
  • 数据传输的过程中，传输的都是字节，现在有一个列表需要传输，我需要将列表转换为字符串，在将字符串进行编码，但对方最终接收到的是一个字符串，字符串是不能原封不动的还原成列表的，这时候就需要用到反序列化将字符串转换回列表

1.json模块（重要）

• json文件相当于编程界的普通话，是各种语言交互的枢纽，当数据需要在多种语言间传输，就必须将数据转换成json字符串，对方将接受到的json字符串再转换成对应语言的数据类型，完美还原

• json模块方法介绍：

  json.dumps()	将对象序列化
  json.loads()	将对象反序列化
  json.dump()	将对象序列化写入文件
  json.load()	将对象读取后反序列化

  • dumps、loads：用于网络传输
  • dump、load：用于文件写读

  1. json.dumps()

     • 函数定义：dumps(obj, *, skipkeys=False, ensure_ascii=True, check_circular=True, allow_nan=True, cls=None, indent=None, separators=None, default=None, sort_keys=False, **kw)
     • 函数说明：将对象序列化为json格式的字符串，其余参数中的ensure_ascii：若对象中出现的非ascii字符（如中文）时会被转换，若显示原字符，指定ensure_ascii=False

     import json
     
     print(json.dumps(["张旭东666"]))
     print(json.dumps(["张旭东666"], ensure_ascii=False))
     
     运行结果：
     ["\u5f20\u65ed\u4e1c666"]
     ["张旭东666"]

  2. json.loads()

     • 函数定义：loads(s, *, encoding=None, cls=None, object_hook=None, parse_float=None, parse_int=None, parse_constant=None, object_pairs_hook=None, **kw)
     • 函数说明：将json格式的字符串反序列化

     import json
     
     print(json.loads("[1,2,3,4]"))
     print(type(json.loads("[1,2,3,4]")))
     
     运行结果：
     [1, 2, 3, 4]
     <class 'list'>

  3. json.dump()

     • 函数定义：dump(obj, fp, *, skipkeys=False, ensure_ascii=True, check_circular=True, allow_nan=True, cls=None, indent=None, separators=None, default=None, sort_keys=False, **kw)
     • 函数说明：将对象转换为json流写入到文件（fp为文件句柄）中

     import json
     
     with open("text.txt", "w", encoding="utf-8") as f:
         json.dump([1, 2, 3, 4], f)

  4. json.load()

     • 函数定义：load(fp, *, cls=None, object_hook=None, parse_float=None, parse_int=None, parse_constant=None, object_pairs_hook=None, **kw)
     • 函数说明：读取文件句柄并将字符串反序列化

     with open("text.txt", encoding="utf-8") as f:
         lst = json.load(f)
         print(lst)
         print(type(lst))
     
     运行结果：
     [1, 2, 3, 4]
     <class 'list'>

• 如果向文件中写入多个json串，无法读取，因为在文件中写入的都是一行内容

  • 解决方法1：将所有内容准备好了一次性写入和读取

  import json
  lst = [{"k1": 1}, {"k2": 2}, {"k3": 3}]  # 准备好放在一起
  with open("text.txt", "w+", encoding="utf-8") as f:
    json.dump(lst, f)  # 一起写入
    f.seek(0)
    for el in json.load(f):  # 一起读取
        print(el)
  
  运行结果：
  {'k1': 1}
  {'k2': 2}
  {'k3': 3}

  • 解决方法2：改用dumps和loads对每一行分别进行处理

  import json
  
  lst = [{"k1": 1}, {"k2": 2}, {"k3": 3}]
  with open("text.txt", "w+", encoding="utf-8") as f:
    for el in lst:
        f.write(json.dumps(el)+"\n")  # 利用write和dumps一行一行序列化写入
    f.seek(0)
    for line in f:
        print(json.loads(line))  # 一行一行读取反序列化
  
  运行结果：
  {'k1': 1}
  {'k2': 2}
  {'k3': 3}

2.pickle模块

• pickle模块将所有数据类型和对象序列化转换成bytes类型（不支持lambda匿名函数），还可以反序列化还原回原数据，pickle模块只能在python语言中使用，其他语言不识别

• pickle模块支持多行序列化写入和多行读取反序列化功能

• pickle模块方法介绍：

  pickle.dumps()	将对象序列化
  pickle.loads()	将对象反序列化
  pickle.dump()	将对象序列化写入文件
  pickle.load()	将对象读取后反序列化

  • dumps、loads：用于网络传输
  • dump、load：用于文件写读
  • pickle的方法和json完全相同，与json的区别就是pickle序列化后是字节，而json序列化后是字符串

3.shelve模块（了解）

• 了解一下就好，这里不做介绍

（二）hashlib模块

1. hashlib模块被人称为加密算法、摘要算法等，它的功能是用来对数据进行加密和文件校验使用，通过模块中的功能函数将数据转