Python 包：五个真正的 Python 最爱

默认情况下，变量的视图被缩短，但您可以通过按 来查看完整内容\。展开视图将显示元组或列表中的项目，或者显示二进制变量的完整内容。T和R来回切换之间repr和type显示模式。

使用监视表达式并访问 REPL

当右侧的变量区域聚焦时，您还可以添加监视表达式。watch 可以是任何 Python 表达式。当对象仍处于其缩短形式时，它对于检查深埋在对象中的数据或评估变量之间的复杂关系非常有用。

!在当前正在运行的程序的上下文中，按下会使您转义到 REPL。此模式还会向您显示在调试器触发之前发送到屏幕的任何输出。通过导航界面或使用快捷键，您还可以修改断点、更改您在堆栈帧中的位置以及加载其他源代码文件。

requests 用于与 Web 交互

Martin Breuss 是 Real Python 的作者和课程创建者。他在 CodingNomads 担任编程教育家，在那里教授训练营和在线课程。工作之余，他喜欢坐席徒步、散步和录制随机声音。

我从标准库之外挑选的 Python 包的第一选择是流行的requests包。它在我的计算机上具有特殊地位，因为它是我在系统范围内安装的唯一外部软件包。所有其他软件包都位于其专用的虚拟环境中。

我并不是唯一一个喜欢requests作为 Python Web 交互的主要工具的人：根据requests 文档，该软件包每天的下载量约为 160 万次！

这个数字如此之高是因为与 Internet 的程序化交互提供了许多可能性，无论是通过Web API发布您的文章还是通过Web 抓取获取数据。但是 Python 的标准库已经包含了urllib帮助完成这些任务的包。那么为什么要使用外部包呢？是什么造就了requests如此受欢迎的选择？

$ python -m pip install requests

>>> import requests
>>> response = requests.get("http://www.example.com")
>>> response.text

parse 用于匹配字符串

Geir Arne Hjelle 是 Real Python 的作者和评论者。他在挪威奥斯陆担任数据科学顾问，当他的分析涉及地图和图像时特别高兴。远离键盘，Geir Arne 喜欢棋盘游戏、吊床和漫无目的地走进森林。

我喜欢正则表达式的力量。使用正则表达式或regex，您几乎可以搜索给定字符串中的任何模式。然而，强大的力量伴随着巨大的复杂性！构建一个正则表达式可能需要大量的反复试验，理解给定正则表达式的微妙之处可能更难。

parse是一个库，它包含了正则表达式的大部分功能，但使用的语法更清晰，可能更熟悉。简而言之，parse就是反向的f-strings。您可以使用与格式化字符串基本相同的表达式来搜索和解析字符串。让我们来看看它在实践中是如何工作的！

$ python -m pip install parse pepdocs

>>> import pepdocs
>>> pep498 = pepdocs.get(498)

>>> import parse
>>> parse.search("Author: {}\n", pep498)
<Result ('Eric V. Smith <eric@trueblade.com>',) {}>

>>> parse.search("Author: {name} <{email}>", pep498)
<Result () {'name': 'Eric V. Smith', 'email': 'eric@trueblade.com'}>

>>> result = parse.search("Author: {name} <{email}>", pep498)
>>> result.named
{'name': 'Eric V. Smith', 'email': 'eric@trueblade.com'}

>>> result["name"]
'Eric V. Smith'

>>> result.spans
{'name': (95, 108), 'email': (110, 128)}

>>> pep498[110:128]
'eric@trueblade.com'

dateutil 用于处理日期和时间

Bryan Weber 是 Real Python 的作者和评论者，也是机械工程教授。在不编写 Python 或教学时，他很可能会被发现做饭、与家人一起玩耍或去远足，并且在美好的日子里，三者兼而有之。

如果您曾经不得不随着时间进行任何编程，那么您就会知道它可以将您束缚在哪些复杂的结中。首先，您必须处理时区，其中地球上的两个不同点在任何给定时刻都有不同的时间。然后你有夏令时，一年两次的事件，其中一个小时发生两次或根本不发生，但仅限于某些国家/地区。

您还必须考虑闰年和闰秒，以使人类时钟与地球绕太阳的公转保持同步。您必须围绕Y2K和Y2038错误进行编程。这份清单不胜枚举。

幸运的是，Python 在标准库中包含了一个非常有用的模块，称为datetime. Pythondatetime是存储和访问有关日期和时间的信息的好方法。但是，datetime有一些地方的界面不太好。

作为回应，Python 很棒的社区开发了几个不同的库和 API，用于以合理的方式处理日期和时间。其中一些扩展了内置的datetime，一些是完整的替代品。我最喜欢的图书馆是dateutil.

要按照下面的示例进行操作，请dateutil像这样安装：

$ python -m pip install python-dateutil

现在您已经dateutil安装完毕，接下来几节中的示例将向您展示它的强大功能。您还将看到如何dateutil与datetime.

设置时区

dateutil有几件事要做。首先，它在 Python 文档中被推荐作为datetime处理时区和夏令时的补充：

>>> from dateutil import tz
>>> from datetime import datetime
>>> london_now = datetime.now(tz=tz.gettz("Europe/London"))
>>> london_now.tzname()  # 'BST' in summer and 'GMT' in winter
'BST'

但是dateutil可以做的不仅仅是提供一个具体的tzinfo实例。这真的很幸运，因为在Python 3.9 之后，Python 标准库将拥有自己访问IANA 数据库的能力。

解析日期和时间字符串

dateutildatetime使用parser模块将字符串解析为实例变得更加简单：

>>> from dateutil import parser
>>> parser.parse("Monday, May 4th at 8am")  # May the 4th be with you!
datetime.datetime(2020, 5, 4, 8, 0)

请注意，dateutil即使您没有指定它，它也会自动推断该日期的年份！您还可以控制如何时区进行解释或使用添加parser或工作与ISO-8601格式的日期。这为您提供了比datetime.

计算时差

另一个出色的特性dateutil是它能够用relativedelta模块处理时间算术。您可以从一个datetime实例中添加或减去任意时间单位，或者找出两个datetime实例之间的差异：

>>> from dateutil.relativedelta import relativedelta
>>> from dateutil import parser
>>> may_4th = parser.parse("Monday, May 4th at 8:00 AM")
>>> may_4th + relativedelta(days=+1, years=+5, months=-2)
datetime.datetime(2025, 3, 5, 8, 0)
>>> release_day = parser.parse("May 25, 1977 at 8:00 AM")
>>> relativedelta(may_4th, release_day)
relativedelta(years=+42, months=+11, days=+9)

这比datetime.timedelta因为您可以指定大于一天的时间间隔（例如一个月或一年）更灵活和强大。

计算重复事件

最后但并非最不重要的是，dateutil有一个强大的模块，rrule用于根据iCalendar RFC计算未来的日期。假设您想为 6 月份生成一个定期站立时间表，发生在星期一和星期五的上午 10:00：

>>> from dateutil import rrule
>>> from dateutil import parser
>>> list(
...     rrule.rrule(
...         rrule.WEEKLY,
...         byweekday=(rrule.MO, rrule.FR),
...         dtstart=parser.parse("June 1, 2020 at 10 AM"),
...         until=parser.parse("June 30, 2020"),
...     )
... )
[datetime.datetime(2020, 6, 1, 10, 0), ..., datetime.datetime(2020, 6, 29, 10, 0)]

请注意，您不必知道开始日期或结束日期是星期一还是星期五 —dateutil为您计算出来。另一种使用方法rrule是查找特定日期的下一次出现时间。让我们找出下一次闰日，即 2 月 29 日，会像 2020 年一样发生在星期六：

>>> list(
...     rrule.rrule(
...         rrule.YEARLY,
...         count=1,
...         byweekday=rrule.SA,
...         bymonthday=29,
...         bymonth=2,
...     )
... )
[datetime.datetime(2048, 2, 29, 22, 5, 5)]

在一个周六的下一个闰日将在2048年发生的有一吨多的实例中dateutil的文档，以及一套练习尝试。

为什么dateutil很棒

您刚刚看到的四个功能dateutil可以让您在处理时间时更轻松：

1. 设置与对象兼容的时区的便捷方法datetime
2. 一种将字符串解析为日期的有用方法
3. 用于进行时间运算的强大界面
4. 一种计算重复日期或未来日期的绝妙方法。

下次当您尝试随着时间的推移进行编程而变灰时，请dateutil试一试！

argparse 笨重

Python 的内置argparse模块可帮助您创建命名参数，将用户提供的值转换为正确的数据类型，并自动为您的脚本创建帮助菜单。如果您以前没有使用argparse过，请查看如何使用 argparse 在 Python 中构建命令行接口。

的一大优点argparse是您可以以更具声明性的方式指定 CLI 的参数，从而减少了大量的过程和条件代码。

考虑以下示例，该示例用于sys.argv以用户指定的次数打印用户提供的字符串，同时对边缘情况的处理最少：

# string_echo_sys.py

import sys

USAGE = """
USAGE:

python string_echo_sys.py <string> [--times <num>]
"""

if __name__ == "__main__":
    if len(sys.argv) == 1 or (len(sys.argv) == 2 and sys.argv[1] == "--help"):
        sys.exit(USAGE)
    elif len(sys.argv) == 2:
        string = sys.argv[1]  # First argument after script name
        print(string)
    elif len(sys.argv) == 4 and sys.argv[2] == "--times":
        string = sys.argv[1]  # First argument after script name

        try:
            times = int(sys.argv[3])  # Argument after --times
        except ValueError:
            sys.exit(f"Invalid value for --times! {USAGE}")

        print("\n".join([string] * times))
    else:
        sys.exit(USAGE)

此代码为用户提供了一种查看有关使用该脚本的有用文档的方法：

$ python string_echo_sys.py --help

USAGE:

python string_echo_sys.py <string> [--times <num>]

用户可以提供一个字符串和一个可选的打印字符串的次数：

$ python string_echo_sys.py HELLO! --times 5
HELLO!
HELLO!
HELLO!
HELLO!
HELLO!

要使用 实现类似的接口argparse，您可以编写如下内容：

# string_echo_argparse.py

import argparse

parser = argparse.ArgumentParser(
    description="Echo a string for as long as you like"
)
parser.add_argument("string", help="The string to echo")
parser.add_argument(
    "--times",
    help="The number of times to echo the string",
    type=int,
    default=1,
)

if __name__ == "__main__":
    args = parser.parse_args()
    print("\n".join([args.string] * args.times))

该argparse代码是更具描述性的，并且argparse还提供了充分的论证分析和--help解释你如何使用脚本选项，全部免费。

虽然argparse比sys.argv直接处理有很大的改进，但它仍然迫使您对 CLI 解析进行很多思考。您通常会尝试编写一个脚本来做一些有用的事情，所以花在 CLI 解析上的精力是浪费！

结论：五个有用的 Python 包

Python 社区已经构建了很多很棒的包。在本教程中，您了解了几个有用的包，它们是 Python 标准库中常见包的替代或扩展。

在本教程中，您学习了：

• 为什么pudb可能会帮助您调试代码
• 如何requests改进您与 Web 服务器的通信方式
• 如何使用parse来简化您的字符串匹配
• 哪些功能dateutil可用于处理日期和时间
• 为什么应该使用typer解析命令行参数