Day12 文件操作

一.文件操作

1.数据持久化(数据本地化)

保存在程序中的数据是保存在运行内存中的, 当程序运行结束, 内存会自动释放, 数据也会消失;
如果不希望数据随着程序的结束而消失, 就需要将数据通过文件存储到硬盘里

程序中经常用来保存数据的文件有:
数据库文件(db, sqlite); json文件; plist文件; text文件等;
png文件, jpg文件, gif文件...mp4文件, mov文件等; mp3等...

2.文件操作(操作文件的内容)

1)步骤: 打开文件 -> 操作文件内容(读操作, 写操作) -> 关闭文件

a.打开文件:

open(file, mode='r', encoding=None) - 以指定的方式打开指定文件并且返回文件对象

说明:

file    -   字符串; 文件在电脑中的地址(文件路径)
            路径可以写绝对路径也可以写相对路径
            绝对路径 - 文件在电脑中的完整路径
            相对路径 - ./代表当前目录(./可以省略)
                     ../代表当前目录的上层目录
                     .../代表当前目录的上层目录的上层目录

            注意: 当前目录指的是当前py文件所在的目录

mode    -   字符串; 文件的打开方式, 决定打开文件后能对文件做什么以及读写的数据了类型
            'r'/'rt'/'tr' - 以只读的方式打开文件; 读出来的内容是字符串(默认)
            'rb'/'br' - 以只读的方式打开文件; 读出来的内容是二进制数据(bytes)
            'wb'/'bw' - 以只写的方式打开文件; 将二进制写入文件
            'ab'/'ba' - 以只写的方式打开文件; 将二进制写入文件; 不会清空原文件, 追加
            'w'/'wt'/'tw' - 以只写的方式打开文件; 将字符串写入文件; 会清空原文件
            'a'/'at'/'ta' - 以只写的方式打开文件; 将字符串写入文件; 不会清空原文件, 追加

encoding  - 字符串; 设置文本文件的编码方式(只针对文本文件有效); 一般使用'utf-8'
            注意: 1.同一个文件读写的方式必须一样
                 2.只针对文本文件的文本操作有效, 所有带'b'的打开方式都不能设置encoding

文件对象.close()    - 关闭文件

a.绝对路径

open(r'E:\Workspace\Train\语言基础\day12-文件操作和异常处理\test1.text')

b.相对路径

open('./test1.text')
open('test1.text')

c.打开文件

f = open('test1.text', 'r', encoding='utf-8')

3.读写操作

1)读操作

文件对象.read() - 获取整个文件的内容, 以字符串或者二进制的形式返回
文件对象.readline() - 获取文本文件中一行的内容, 以字符串或者二进制的形式返回

2)写操作

文件对象.write(内容) - 将内容写入到指定的文件中

# f = open('test1.text', 'rb')
f = open('test1.text', 'r', encoding='utf-8')
content = f.read()
print(content)
f.close()

print('=======================================')
f = open('test1.text', 'r', encoding='utf-8')
print(f.readline())

f.seek(0)           # 移动光标到文件开头
print(f.read())

f.close()

# 文件写操作
f = open('test1.text', 'a', encoding='utf-8')
f.write('abc')

4.with - open

打开文件, 在文件作用域中对文件进行操作, 离开文件作用域文件自动关闭
语法:
with open(file, mode='r', encoding=None) as 文件对象:
    文件作用域(操作文件)

with open('files/test1.text', encoding='utf-8') as f:
    print(f.readline())
    print(f.readline())
    f.seek(0)
    print(f.read())
    f.seek(0)
    while True:
        line = f.readline()
        if not line:
            break
        print(line)

5.打开不存在的文件

以读的方式打开不存在的文件: 程序会出现FileNotFoundError异常
以写的方式打开不存在的文件: 不会出现异常, 并且会创建一个空的文件

# open('files/test4.text')  # [Errno 2] No such file or directory: 'files/test4.text'
open('files/test2.text', 'w')
open('files/test3.text', 'wb')
open('files/test4.text', 'a')

6.二进制文件的读写

1)普通文本文件: 可以使用带t或者带b的读写方式去打开

2)二进制数据文件: 视频文件, 音频文件, 图片都是二进制文件, 这些文件只能用带b的打开方式去打开

with open('files/test2.text', 'rb') as f:
    content = f.read()
    print(type(content))

with open('files/im1.jpg', 'rb') as f:
    content = f.read()
    print(content)

with open('files/im2.jpg', 'wb') as f:
    f.write(content)

二.应用

1.怎么做到数据的持久化

a. 将数据保存到本地文件

b. 需要这个数据的时候不是直接赋值而是从本地文件中去取值

c. 当数据值发生改变后, 将最新的数据更新到文件中

2.eval的使用

将序列字符串转换成序列

# 练习: 统计当前程序运行的次数
with open('files/test2.text', encoding='utf--8') as f:
    count = int(f.read()) + 1
    print('第%d次运行程序' % count)

with open('files/test2.text', 'wt', encoding='utf--8') as f:
    f.write(str(count))

# 练习: 注册账号, 并且打印当前已经注册的账号

with open('files/users', encoding='utf-8') as f:    # 读取文件
    users = eval(f.read())

with open('files/users', 'wt', encoding='utf-8') as f:  # 向文件写数据
    while True:
        username = input('用户名:')
        password = input('密码:')
        users[username] = password
        value = input('是否继续(y/n)')
        if value == 'n':
            break
    f.write(str(users))

三.Json数据

json模块是python内置的模块, 模块中主要提供和json操作相关的函数
import json

1.什么是json数据

json是一种通用的数据格式, 几乎所有的高级语言都支持将json转换成当前语言数据, 也支持将当前语言数据转换成json数据;
一般数据接口提供的数据都是json格式的数据

2.json格式

json格式: a.一个json有且只能有一个数据 b.这个数据必须是json支持的数据类型的数据

json支持的数据类型:
数字类型(number) - 包括所有的数字, 例如: 100, 24, -12, 2.3, 3e3(支持科学计数法)
字符串 - 用双引号引起来的字符集, 例如: "abc", "123", "abc123", "abc\n123", "\u4e00"
布尔值 - 只有true和false两个值
数组 - 相当于python中的列表: [100, "你好", true, [1, 2]]
字典 - 相当于python中的字典, key必须是字符串: {"a": 123, "b": true}
空值 - null; 相当于python中的None, 表示空和没有

3.将json数据转换成python数据:

a.对应关系

  json               python
数字类型            int/float
字符串              str, 双引号可能会变成单引号
布尔值              bool, true -> True; false -> False
数组                list
字典                dict
空值                null -> None

b.转换方法

json模块中有一个叫loads可以将json格式的数据转换成python对应的数据

loads(字符串) - 将json格式的字符串转换成python数据
注意: 这儿的字符串的内容必须是json数据

result = json.loads('123')
print(result, type(result))

result = json.loads('"abc"')
# result = json.loads('abc')  # JSONDecodeError
print(result, type(result))

result = json.loads('true')
print(result, type(result))

result = json.loads('[100, "abc", false, null]')
print(result)

result = json.loads('{}')
print(result)

4.将python数据转换成json

1)转换关系

python -> json
int/float 数字
str 字符串, 引号会变为双引号
bool 布尔, True -> true; False -> false
list/tuple 数组
dict 字典
None null

2)转换方法

dumps(数据)   - 将括号中的python数据转换成json格式的字符串

result = json.dumps([100, '123', True, None])
print(result, type(result))