Python 的八個實用的“無代碼”特性
近幾年 Python 語言之所以流行,是因為我們可以使用它編寫更少的代碼來實現(xiàn)復雜的功能。Python 開發(fā)者社區(qū)非常歡迎那些封裝了復雜實現(xiàn)但是對使用者十分友好的工具包。
然而,Python 的簡便性不止如此。你能相信我們可以在不寫任何代碼的情況下使用 Python 嗎?在接下來的文章中,我會介紹 8 個無需編寫任何代碼即可使用 Python 內(nèi)置功能的例子。
Python CLI “-m”
參數(shù)我們首先從 Python CLI(命令行界面)開始談起。雖然我們不必編寫代碼來使用稍后介紹的功能,但是為了讓 Python 知道我們要執(zhí)行的內(nèi)容,我們需要使用 Python 命令行來進行操作。
只要我們的電腦上安裝了 Python 環(huán)境,我們就可以在 Python 命令行界面輸入python --help顯示所有支持的參數(shù)。
由于命令輸出的內(nèi)容太長,上圖僅顯示了部分內(nèi)容。這里最想強調(diào)的是-m mod參數(shù),它會將 Python 模塊以腳本的形式運行。因此,如果該模塊的實現(xiàn)支持命令行操作,我們就可以在命令行直接使用它。接下來就讓我們體驗一下:
1. 服務端口測試
有時候,我們想測試 ip 端口的出站網(wǎng)絡流量,通常 telnet 命令是一個不錯的選擇。在 Windows 平臺上默認沒有安裝 telnet 軟件,使用前需要手動安裝。如果只是進行簡單的測試,未來使用場景也不多,安裝它可能是一種資源浪費。
但是,如果安裝了 Python,那就不必下載安裝 telnet,因為 Python 內(nèi)置了 telnet 對應的模塊。我們可以對 Google 搜索網(wǎng)站的 443 端口進行測試:
python -m telnetlib -d 142.250.70.174 443
如上圖所示,網(wǎng)絡流量顯示正常,我們甚至收到了來自 Google 空字符的響應。如果我們嘗試訪問 ip 的隨機一個端口,則會拋出錯誤,如下圖所示:
python -m telnetlib -d 142.250.70.174 999
2. 本地啟動 web 服務
很多 Python 使用者不知道這一點,當?shù)谝淮温犝f后會感到驚訝。是的,我們可以使用 Python 啟動 web 服務,而無需編寫任何代碼,只需按如下方式在命令行執(zhí)行如下命令:
python -m http.server
運行后,顯示該服務監(jiān)聽了本地的 8000 端口,然后,我們就可以嘗試從瀏覽器進行訪問 http://localhost:8000/。
該 web 服務會以根目錄的形式展示在命令啟動路徑下的本地文件系統(tǒng),換句話說,我們無法訪問它的父級目錄。
你可能會問,這個功能的使用場景是什么。舉一個例子,如果你想跟你的好伙伴們分享你電腦某個目錄下的許多文本/PDF/圖像文件/子目錄文件等,那么使用這個方法就可以非常輕松地進行共享了。
3. 驗證及格式化 JSON 字符串
如果你有一個非常長且未經(jīng)格式化的 JSON 字符串,那么閱讀起來會非常困難。通常,我會使用一些帶有 JSON 插件的文本編輯器,比如 Sublime 或者 VS Code,來格式化 JSON 字符串。但是,如果手頭沒有這些工具,Python 可以臨時一用。比如下面會以這個簡短的 JSON 字符串進行展示:
echo '{"name": {"first_name":"Chris", "last_name":"Tao"} "age":33}'
可以看到,當前操作系統(tǒng)的命令行工具只能按照原字符串的原始格式進行展示。但是,如果借助 Python 的 json.tool工具,JSON 字符串就會被很好的格式化:
echo '{"name": {"first_name":"Chris", "last_name":"Tao"} "age":33}' | python -m json.tool
Oops!JSON 字符串無效,并且 json.tool 幫助我們定位了問題。我們在名稱對象后面漏掉了一個逗號。所以添加逗號以使該 JSON 合法有效:
echo '{"name": {"first_name":"Chris", "last_name":"Tao"}, "age":33}' | python -m json.tool
現(xiàn)在,JSON 字符串具有了完美縮進的格式化輸出!更加方便閱讀。
4. 創(chuàng)建文本編輯器
你沒看錯,我們可以使用 Python 來”創(chuàng)建”一個文本編輯器。當然,它的功能非常有限,但是如果當前沒有更好的選擇,使用它會方便很多。另外,功能上肯定無法與 Vim 和 Nanos 相比,但是它完全是基于 UI 編輯器而不是命令行文本形式。這個編輯器由基于 Tkinter 實現(xiàn)的idlelib 模塊創(chuàng)建,所以它是可以跨平臺運行的。
假設我們要編寫一個簡單的 Python 程序來顯示當前的時間,我想快速編寫代碼而不想下載和安裝龐大的代碼編輯工具?,F(xiàn)在讓我們運行下面這個命令:
mkdir get_time_apppython -m idlelib get_time_app/print_time.py
如果文件目錄不存在,idlelib將無法創(chuàng)建,因此如果必要,我們需要創(chuàng)建一個。我們運行完這個命令之后,print_time.py 只有執(zhí)行保存的情況下才會創(chuàng)建到本地?,F(xiàn)在應該會彈出編輯器,我們可以在里面寫一些代碼, 可以看到代碼是支持語法高亮的。
現(xiàn)在我們使用ctrl+s快捷鍵對編輯好的代碼進行保存,并關閉編輯窗口。接下來使用命令行查看一下編輯好的代碼文件進行驗證,沒有任何問題:
cat get_time_app/print_time.py
5. 創(chuàng)建可執(zhí)行應用程序
如果我們想要創(chuàng)建一個簡單的應用,比如前面寫的獲取當前時間的應用程序,我們不必再需要像 PyInstaller 這樣的第三方工具包,Python 內(nèi)置的 Zipapp 就可以做到。假設我們要打包成一個"Get Time"的應用,我們可以在命令行運行下面的命令:
python -m zipapp get_time_app -m "print_time:main"
在該命令中,我們只需要給 zipapp設置get_time_app名稱,指定 Python 程序的入口文件及其程序入口函數(shù)即可。以.pyz為擴展名的文件就是我們創(chuàng)建的應用程序,至此我們就可以將項目作為單個文件而不是文件夾進行分發(fā)。
該程序的啟動方式也很簡單,直接使用 Python 進行調(diào)用即可:
python get_time_app.pyz
6. 編碼和解碼字符串或文件
通過 Python CLI,我們可以加密字符串或文件。我們以有趣的 ROT13 加密算法為例進行展示。ROT13 是一種偏移 13 位的凱撒密碼,它的加密原理如下圖所示。
我們可以使用 encodings.rot_13 來加密一個字符串,命令如下:
echo "I am Chris" | python -m encodings.rot_13
切記,不要將其用于任何真正的加密內(nèi)容。因為英文有 26 個字母,所以再次運行這個算法我們可以很容易地破譯這個加密字符串:
echo 'V nz Puevf' | python -m encodings.rot_13
現(xiàn)在讓我們嘗試一個更常見的場景——base64 編碼。我們可以對字符串進行 base64 編碼,如下所示:
echo "I am Chris" | python -m base64
接下來,我們也可以使用-d參數(shù)對加密字符串進行解碼:
echo "SSBhbSBDaHJpcwo=" | python -m base64 -d
base64 也經(jīng)常用在對圖像文件的編碼和解碼上。我們也可以對文件進行如下編碼:
python -m base64 get_time_app/print_time.py
非常有趣的是,解碼后的 Python 腳本可以即時執(zhí)行,不會報錯:
echo "ZnJvbSBkYXRldGltZSBpbXBvcnQgZGF0ZXRpbWUKCgpkZWYgbWFpbigpOgogICAgY3VycmVudF90aW1lID0gZGF0ZXRpbWUubm93KCkKICAgIHByaW50KGYnQ3VycmVudCB0aW1lIGlzIHtjdXJyZW50X3RpbWV9LicpCgoKaWYgX19uYW1lX18gPT0gJ19fbWFpbl9fJzoKICAgIG1haW4oKQo=" | python -m base64 -d | python
7. 獲取系統(tǒng)元數(shù)據(jù)
如果我們想獲取當前的系統(tǒng)信息,Python 提供了一種非常簡便的方法。我們只需要運行下面的命令即可:
python -m sysconfig
可以看到,這個命令執(zhí)行后會顯示所有的系統(tǒng)配置信息,比如 Python 環(huán)境路徑和環(huán)境變量等。上面的截圖僅僅展示了一部分內(nèi)容,實際顯示的內(nèi)容會非常豐富。如果我們只想展示 Python 環(huán)境路徑和當前工作路徑,我們可以執(zhí)行下面的命令:
python -m site
8. 文件壓縮
我們可以使用 Python 來壓縮文件,而無需下載 tar/zip/gzip 等工具。舉個例子,如果我們想壓縮我們剛剛在第 4 節(jié)中編寫的應用程序,我們可以運行以下命令將文件夾壓縮到 zip 文件中。在命令中,選項 -c 代表的是“create”即創(chuàng)建的含義:
python -m zipfile -c get_time_app.zip get_time_app
當然,我們也可以對壓縮文件進行解壓。緊接這上面的操作,我們把文件夾解壓出來放到一個新目錄中,這樣就不會和原來的目錄沖突了。在下面的命令中,選項 -e 代表“extract”即解壓的含義:
python -m zipfile -e get_time_app.zip get_time_app_extracted
如果不放心,我們可以檢驗一下:
ls get_time_app_extractedcat get_time_app_extracted/get_time_app/print_time.py
我們剛剛以 zip 文件為例進行了展示,Python 除了支持 zip 格式的解壓縮以外,還支持 tar 和 gzip 的解壓縮。
總結
該篇文章中介紹了一種無需編寫任何代碼即可使用 Python 內(nèi)置庫的方法。如果在某些場景下能夠想到使用這些方法,毫無疑問可以給我們提供很多的便利。希望這篇文章能夠給大家?guī)韱l(fā)和幫助。