python的json，hashlib，base64模块

这个章节我们主要来看json,haslib,base64模块，是python比较常用的模块，也是python在做项目时，前后端交互所必须的数据交换方式。

json模块

JSON（JavaScript Object Notation）是一种轻量级的数据交换格式。人类很容易读写。机器很容易解析和生成。JSON是一种完全独立于语言的文本格式，用来传输有属性值货序列性的值组成的数据对象键值对。但使用C语言系列程序员熟悉的约定，包括C，C ++，C＃，Java，JavaScript，Perl，Python等等。这些属性使JSON成为理想的数据交换语言。

json语法规则：

1、数据由键值对组成。
2、键值对由逗号分隔。
3、大括号里面保存对象。
4、中括号里面保存数据。
目前，互联网开发前后端数据交互使用的基本都是json数据

import json

data_dict = { #python 字典
    'name':'apple',
    'age':18,
    'sex':'M',
}
with open('test.py','a+') as f:
    json.dump(data_dict,fp=f)
    f.seek(0)
    print(f.read())
输出：
{"name": "apple", "age": 18, "sex": "M"} #JSON字符串
Process finished with exit code 0

import json

data_dict = {
    'name':'apple',
    'age':18,
    'feature':['高','富','帅']
}

with open('test.py','w+') as f:
    res = json.dump(data_dict,fp=f,ensure_ascii=False,indent=4)

with open('test.py','r')as file:
    rest = json.load(fp=file)
    print(rest['feature'][0])
输出：
高
Process finished with exit code 0

注意事项：
1、字符串必须用双引号 " " 来包括。
2、值可以是字符串、数字、true、False、null、列表、字典。

python	json
字典	对象
列表或元组	数组
字符串	字符串
int或float	数字
True或False	true或false
None	null

json模块的API

json的API	API说明
json.dumps(object)	将python数据转化位json indent实现缩进，ensure_ascii 是否用ascii解析
json.loads(s)	将json数据转化位python数据
json.dump(obj,fp)	转换位json，并保存到文件中
json.load(fp)	从文件中读取json，并转换位python

import json

data_dict = {
    'name':'apple',
    'age':18,
    'sex':'M',
    'feature':['高','富','帅']
}
aa = json.dumps(data_dict,indent=4,ensure_ascii=True)
print(aa)

bb = json.loads(aa)
print(bb)
输出：
{
    "name": "apple",
    "age": 18,
    "sex": "M",
    "feature": [
        "\u9ad8",
        "\u5bcc",
        "\u5e05"
    ]
}
{'name': 'apple', 'age': 18, 'sex': 'M', 'feature': ['高', '富', '帅']}

Process finished with exit code 0

import json

data_dict = {
    'name':'apple',
    'age':18,
    'sex':'M',
    'feature':['高','富','帅']
}


with open('test.py','a+') as f:
    json.dump(data_dict,fp=f)
    f.seek(0)
    print(f.read())

with open('test.py','r') as f:
    aa = json.load(fp=f)
    f.seek(0)
    print(aa)
输出：
{"name": "apple", "age": 18, "sex": "M", "feature": ["\u9ad8", "\u5bcc", "\u5e05"]}
{'name': 'apple', 'age': 18, 'sex': 'M', 'feature': ['高', '富', '帅']}

Process finished with exit code 0

haslib模块

数据时代，为了保证数据的安全性，防止数据外泄，往往对数据会进行加密，对一些敏感数据，加密措施就更加严密。
加密是最常用的安防手段，利用技术手段，把重要的数据进行加密变为乱码传送，到达目的地后在用相同或不同的方法还原解密。
1、对称加密：数据加密解密使用相同的密钥。
2、非对称加密：数据加密和解密使用不同的密钥，公钥用于加密数据，私钥用于解密数据。
3、单项加密：只能加密，不能解密数据。

hash结构：

散列函数，一般翻译为哈希，把输入的任意长度的数据，通过散列函数进行转换，变成一个长度固定的值（散列值），这个值基本是唯一的，简单来说，hash算法就是将任意长度的数据变为固定长度的数据的函数。

特点：

1、不可逆：无法根据散列值来还原原来的数据值。
2、定长输出：无论输入的原始数据有多长，结果长度是相同的。
3、抗修改性：输入数据的微小改变，哪怕只有一个字符，会引起结果的巨大改变。
4、强碰撞性：很难找到两端内容不同的数据，使他们产生的hash值一致，这几乎使不可能的。

hashlib模块提供的API

hashlib模块提供了很多算法，主要有：
1、md5
2、SHA系列：sha1、sha224、sha256、sha384、sha512.
hashlib模块的API：

hashlib的API	API说明
hashlib.new(name,data='b')	生成一个hash对象
hashlib.hash算法名(data='b')	生成一个使用该算法的hash对象
hash对象.update(arg=None)	更新hash对象
hash对象.digest()	返回hash算法计算所得到的值(bytes类型)
hash对象.hexdigest()	返回hash算法计算所得到的值(str类型)

import hashlib

messages_shici = '''
君不见，黄河之水天上来，奔流到海不复回。
君不见，高堂明镜悲白发，朝如青丝暮成雪。
人生得意须尽欢，莫使金樽空对月。
天生我材必有用，千金散尽还复来。
烹羊宰牛且为乐，会须一饮三百杯。
岑夫子，丹丘生，将进酒，杯莫停。
与君歌一曲，请君为我倾耳听。
钟鼓馔玉不足贵，但愿长醉不复醒。
古来圣贤皆寂寞，惟有饮者留其名。
陈王昔时宴平乐，斗酒十千恣欢谑。
主人何为言少钱，径须沽取对君酌。
五花马，千金裘，呼儿将出换美酒，与尔同销万古愁。
'''

hash = hashlib.md5(messages_shici.encode()) #参数一定必须是bytes类型
print(hash.hexdigest()) #获得str类型
print(hash.digest()) #获得bytes结果
输出：
1eaaaec8f67d06d7e7321cb28fc5d788
b'\x1e\xaa\xae\xc8\xf6}\x06\xd7\xe72\x1c\xb2\x8f\xc5\xd7\x88'
Process finished with exit code 0

base64模块(url编码)

正常的url中只能包含ASCII字符的，也就是字母、数字和一些符号，url编码就是一种规避一些特俗字符(比如汉字)的编码方式。
base64是一种利用64个字符来表示任意二进制的数据方法,(将二进制数据编码成ASCII字符)，使用了A-Z、a-z、0-9、+、/这64个字符。

特点：

1、用来将非ASCII字符转换为ASCII字符的一种方法
2、常用于对url的编码
3、可以将不可打印的二进制数据转换为可打印的字符串。

base64b模块的API

Base64编码后的数据可能会含有 + / 两个符号，如果编码后的数据用于URL或文件的系统路径中，就可能导致Bug，所以base模块提供了专门编码url的方法

API	描述
base64.b64encode(s)	对二进制数据进行base64编码
base64.b64decode(s)	对通过base64编码的数据进行解码
base64.urlsafe_b64encode(s)	对url进行编码
base64.urlsafe_b64decode(s)	解码

import base64

data = 'beijing'.encode()
#编码
d_encode = base64.b64encode(data)
print('编码数据:{}'.format(d_encode))

#解码
d_decode = base64.b64decode(d_encode)
print('解码数据:{}'.format(d_decode))
输出：
编码数据:b'YmVpamluZw=='
解码数据:b'beijing'

Process finished with exit code 0

import base64

data = 'http://baidu.com'.encode()
#编码
d_encode = base64.urlsafe_b64encode(data)
print('编码数据:{}'.format(d_encode))

#解码
d_decode = base64.urlsafe_b64decode(d_encode)
print('解码数据:{}'.format(d_decode))
输出：
编码数据:b'aHR0cDovL2JhaWR1LmNvbQ=='
解码数据:b'http://baidu.com'

Process finished with exit code 0