python基础与高级特性(六)：文件

一.什么是文件？

思考：日常中的数据存储在纸上，而计算机的数据存储在哪里呢？------------->硬盘上

二.文件的作用

一个程序在运行过程中用了九牛二虎之力终于计算出了结果,试想一下如果不把这些数据存放起来,相比重启电脑之后,“哭都没地方哭了”。 默认数据是加载到内存中，结果也是保存到内存中， 程序执行结束，所有的数据释放。

三.文件的打开与关闭

宋丹丹拉高音调说：这个得分成三步，第一步打开冰箱；第二步，把大象塞进冰箱里；第三步，把冰箱关上。在操作文件的整体过程与将大象放入冰箱的过程是很相似的。

1.文件的打开

（1）在python,使用open函数,可以打开一个已经存在的文件,或者创建一个新文件。
open(文件名,访问模式) e.g. f = open(‘test.txt’, ‘w’)
如果文件不存在那么创建,如果存在那么就先清空,然后写入数据

要读取二进制文件，比如图片、视频等等，用’rb’, ‘wb’, 'ab’等模式打开文件即可。

（2）File对象的属性

（3）File对象的常用方法

2.文件的读取

（1）seek(offset, from)有2个参数:
offset:偏移量
from:方向 0:表示文件开头; 1:表示当前位置; 2:表示文件末尾

f.seek(0, 5)    #1). 把位置设置为:从文件开头,偏移5个字节
f.seek(2, 3)    #2). 把位置设置为:离文件末尾,3字节处

3.文件的关闭

（1）调用close()方法关闭文件。文件使用完毕后必须关闭，因为文件对象会占用操作系统的资源，并且操作系统同一时间能打开的文件数量也是有限的：

f.close()

（2）Python引入了with语句来自动帮我们调用close()方法：
with语句的工作原理：python中的with语句使用于对资源进行访问的场合，保证不管处理过程中是否发生错误或者异常都会自动执行规定的(“清理”)操作，释放被访问的资源，比如有文件读写后自动关闭、线程中锁的自动获取和释放等。

with open('/path/to/file' , 'r') as f:
	print(f.read())

with open('doc/passwd') as f:
    print("with语句里面：", f.closed)
    print(f.read(10))
print("with语句外面：", f.closed)

4.os模块

（1）os模块：
os：语义为操作系统，处理操作系统相关的功能，可跨平台。 比如显示当前目录下所有文件/删除某个文件/获取文件大小……

（2）关于路径

（3）关于文件与目录操作

5.json模块

（1）json模块详解
JSON(JavaScript Object Notation) 是一种轻量级的数据交换格式。它基于ECMAScript的一个子集。 JSON采用完全独立于语言的文本格式，但是也使用了类似于C语言家族的习惯(包括C、C++、Java、JavaScript、Perl、Python等)。这些特性使JSON成为理想的数据交换语言。易于人阅读和编写，同时也易于机器解析和生成(一般用于提升网络传输速率)。
（2）python类型数据和JSON数据格式互相转换规则

python 中str类型到JSON中转为unicode类型，None转为null,dict对应object；
pyhton中的集合不能转成json格式。
（3）数据类型编解码

dump:　　将对象序列化并保存到文件

load:　　 将序列化字符串从文件读取并反序列化
（4）序列化及反序列化常用参数
json.dumps(obj, skipkeys=False, ensure_ascii=True, check_circular=True, allow_nan=True, cls=None, indent=None, separators=None, encoding=“utf-8”, default=None,sort_keys=False, **kw)

ensure_ascii=False: 中文存储需要设定
indent=4: 增加缩进，增强可读性，但缩进空格会使数据变大
separators=(’,’,’:’): 自定义分隔符,元素间分隔符为逗号， 字典key和value值的分隔符为冒号
sort_keys=True: 字典排序

（5）自定义复杂数据类型编解码
例如我们碰到集合对象, datetime对象，或者自定义的类对象等json默认不支持的数据类型时，我们就需要自定义编解码函数。有两种方法来实现自定义编解码。

6.pickle模块

python的pickle模块实现了python的所有数据序列和反序列化。与JSON不同的是pickle不是用于多种语言间的数据传输，它仅作为python对象的持久化或者python程序间进行互相传输对象的方法，因此它支持了python所有的数据类型。
cPickle是pickle模块的C语言编译版本相对速度更快。

7.JSON和pickle模块的区别

（1）JSON只能处理基本数据类型。pickle能处理所有Python的数据类型。
（2）JSON用于各种语言之间的字符转换。pickle用于Python程序对象的持久化或者Python程序间对象网络传输，但不同版本的Python序列化可能还有差异。