求求你,别用 Os.Path 了

 

前段时间,求求你在使用新版本的别用 Django 时,我发现了 settings.py 的求求你第一行代码从

import os BASE_DIR = os.path.dirname(os.path.dirname(os.path.dirname(os.path.abspath(__file__)))) 

变成了

from pathlib import Path BASE_DIR = Path(__file__).resolve().parent.parent 

于是我就好奇,os 和 pathlib 同样是别用标准库,为什么 pathlib 得到了 Django 的求求你青睐?学习了一番 pathlib 之后,发现这是别用一个非常高效便捷的工具,用它来处理文件系统路径相关的求求你操作最合适不过,集成了很多快捷的别用功能,提升你的求求你编程效率,那是别用妥妥的。

接下来让一起看一下,求求你为什么 pathlib 更值得我们使用。别用

pathlib vs os

话不多说,求求你先看下使用对比:比如说

打印当前的别用路径:

使用 os:

In [13]: import os In [14]: os.getcwd() Out[14]: /Users/aaron 

使用 pathlib:

In [15]: from pathlib import Path In [16]: Path.cwd() Out[16]: PosixPath(/Users/aaron) In [17]: print(Path.cwd()) /Users/aaron 

使用 print 打印的结果是一样的,但 os.getcwd() 返回的求求你是字符串,而 Path.cwd() 返回的网站模板是 PosixPath 类,你还可以对此路径进行后续的操作,会很方便。

判断路径是否存在:

使用 os:

In [18]: os.path.exists("/Users/aaron/tmp") Out[18]: True 

使用 pathlib:

In [21]: tmp = Path("/Users/aaron/tmp") In [22]: tmp.exists() Out[22]: True 

可以看出 pathlib 更易读,更面向对象。

显示文件夹的内容

In [38]: os.listdir("/Users/aaron/tmp") Out[38]: [.DS_Store, .hypothesis, b.txt, a.txt, c.py, .ipynb_checkpoints] In [39]: tmp.iterdir() Out[39]: <generator object Path.iterdir at 0x7fa3f20d95f0> In [40]: list(tmp.iterdir()) Out[40]: [PosixPath(/Users/aaron/tmp/.DS_Store),  PosixPath(/Users/aaron/tmp/.hypothesis),  PosixPath(/Users/aaron/tmp/b.txt),  PosixPath(/Users/aaron/tmp/a.txt),  PosixPath(/Users/aaron/tmp/c.py),  PosixPath(/Users/aaron/tmp/.ipynb_checkpoints)] 

可以看出 Path().iterdir 返回的是一个生成器,这在目录内文件特别多的时候可以大大节省内存,提升效率。

通配符支持

os 不支持含有通配符的路径,但 pathlib 可以:

In [45]: list(Path("/Users/aaron/tmp").glob("*.txt")) Out[45]: [PosixPath(/Users/aaron/tmp/b.txt), PosixPath(/Users/aaron/tmp/a.txt)] 

便捷的读写文件操作

这是 pathlib 特有的:

f = Path(test_dir/test.txt)) f.write_text(This is a sentence.) f.read_text() 

也可以使用 with 语句:

>>> p = Path(setup.py) >>> with p.open() as f: f.readline() ... #!/usr/bin/env python3\n 

获取文件的元数据

In [56]: p = Path("/Users/aaron/tmp/c.py") In [57]: p.stat() Out[57]: os.stat_result(st_mode=33188, st_ino=35768389, st_dev=16777221, st_nlink=1, st_uid=501, st_gid=20, st_size=20, st_atime=1620633580, st_mtime=1620633578, st_ctime=1620633578) In [58]: p.parts Out[58]: (/, Users, aaron, tmp, c.py) In [59]: p.parent Out[59]: PosixPath(/Users/aaron/tmp) In [60]: p.resolve() Out[60]: PosixPath(/Users/aaron/tmp/c.py) In [61]: p.exists() Out[61]: True In [62]: p.is_dir() Out[62]: False In [63]: p.is_file() Out[63]: True In [64]: p.owner() Out[64]: aaron In [65]: p.group() Out[65]: staff In [66]: p.name Out[66]: c.py In [67]: p.suffix Out[67]: .py In [68]: p.suffixes Out[68]: [.py] In [69]: p.stem Out[69]: c 

路径的连接 join

相比 os.path.join,使用一个 / 是不是更为直观和便捷?

>>> p = PurePosixPath(foo) >>> p / bar PurePosixPath(foo/bar) >>> p / PurePosixPath(bar) PurePosixPath(foo/bar) >>> bar / p PurePosixPath(bar/foo) 

当然,也可以使用 joinpath 方法

>>> PurePosixPath(/etc).joinpath(passwd) PurePosixPath(/etc/passwd) >>> PurePosixPath(/etc).joinpath(PurePosixPath(passwd)) PurePosixPath(/etc/passwd) >>> PurePosixPath(/etc).joinpath(init.d, apache2) PurePosixPath(/etc/init.d/apache2) >>> PureWindowsPath(c:).joinpath(/Program Files) PureWindowsPath(c:/Program Files) 

路径匹配

>>> PurePath(a/b.py).match(*.py) True >>> PurePath(/a/b/c.py).match(b/*.py) True >>> PurePath(/a/b/c.py).match(a/*.py) False 

pathlib 出现的背景和要解决的问题

pathlib 目的是提供一个简单的类层次结构来处理文件系统的路径,源码库同时提供路径相关的常见操作。那为什么不使用 os 模块或者 os.path 来实现呢?

许多人更喜欢使用 datetime 模块提供的高级对象来处理日期和时间,而不是使用数字时间戳和 time 模块 API。同样的原因,假如使用专用类表示文件系统路径,也会更受欢迎。

换句话说,os.path 是面向过程风格的,而 pathlib 是面向对象风格的。Python 也在一直在慢慢地从复制 C 语言的 API 转变为围绕各种常见功能提供更好,更有用的抽象。

其他方面,使用专用的类处理特定的需求也是很有必要的,例如 Windows 路径不区分大小写。

在这样的背景下,pathlib 在 Python 3.4 版本加入标准库。

pathlib 的优势和劣势分别是云南idc服务商什么

pathlib 的优势在于考虑了 Windows 路径的特殊性,同时提供了带 I/O 操作的和不带 I/O 操作的类,使用场景更加明确,API 调用更加易懂。

先看下 pathlib 对类的划分:

图中的箭头表示继承自,比如 Path 继承自 PurePath,PurePath 表示纯路径类,只提供路径常见的操作,但不包括实际 I/O 操作,相对安全;Path 包含 PurePath 的全部功能,包括 I/O 操作。

PurePath 有两个子类,一个是 PureWindowsPath,表示 Windows 下的路径,不区分大小写,另一个是 PurePosixPath,表示其他系统的路径。有了 PureWindowsPath,你可以这样对路径进行比较:

from pathlib import PureWindowsPath >>> PureWindowsPath(a) == PureWindowsPath(A) True 

PurePath 可以在任何操作系统上实例化,也就是说与平台无关,你可以在 unix 系统上使用 PureWindowsPath,也可以在 Windows 系统上使用 PurePosixPath,他们还可以相互比较。

>>> from pathlib import PurePosixPath, PureWindowsPath, PosixPath   >>> PurePosixPath(a) == PurePosixPath(b) False >>> PurePosixPath(a) < PurePosixPath(b) True >>> PurePosixPath(a) == PosixPath(a) True >>> PurePosixPath(a) == PureWindowsPath(a) False 

可以看出,同一个类可以相互比较,不同的类比较的结果是 False。

相反,包含 I/O 操作的类 PosixPath 及 WindowsPath 只能在对应的平台实例化:

In [8]: from pathlib import PosixPath,WindowsPath In [9]: PosixPath(a) Out[9]: PosixPath(a) In [10]: WindowsPath(a) --------------------------------------------------------------------------- NotImplementedError                       Traceback (most recent call last) <ipython-input-10-cc7a0d86d4ed> in <module> ----> 1 WindowsPath(a) /Library/Frameworks/Python.framework/Versions/3.8/lib/python3.8/pathlib.py in __new__(cls, *args, **kwargs)    1038         self = cls._from_parts(args, init=False)    1039         if not self._flavour.is_supported: -> 1040             raise NotImplementedError("cannot instantiate %r on your system"    1041                                       % (cls.__name__,))    1042         self._init() NotImplementedError: cannot instantiate WindowsPath on your system In [11]: 

要说劣势,如果有的话,那就是在选择类时会比较困惑,到底用哪一个呢?其实如果你不太确定的话,用 Path 就可以了,这也是它的名称最短的原因,因为更加常用,短点的名称编写的更快。

适用的场景

如果要处理文件系统相关的操作,选 pathlib 就对了。

一些关键点

获取家目录:

In [70]: from pathlib import Path In [71]: Path.home() Out[71]: PosixPath(/Users/aaron) 

父目录的层级获取:

>>> p = PureWindowsPath(c:/foo/bar/setup.py) >>> p.parents[0] PureWindowsPath(c:/foo/bar) >>> p.parents[1] PureWindowsPath(c:/foo) >>> p.parents[2] PureWindowsPath(c:/) 

获取多个文件后缀:

>>> PurePosixPath(my/library.tar.gar).suffixes [.tar, .gar] >>> PurePosixPath(my/library.tar.gz).suffixes [.tar, .gz] >>> PurePosixPath(my/library).suffixes [] 

Windows 风格转 Posix:

>>> p = PureWindowsPath(c:\\windows) >>> str(p) c:\\windows >>> p.as_posix() c:/windows 

获取文件的 uri:

>>> p = PurePosixPath(/etc/passwd) >>> p.as_uri() file:///etc/passwd >>> p = PureWindowsPath(c:/Windows) >>> p.as_uri() file:///c:/Windows 

判断是否绝对路径:

>>> PurePosixPath(/a/b).is_absolute() True >>> PurePosixPath(a/b).is_absolute() False >>> PureWindowsPath(c:/a/b).is_absolute() True >>> PureWindowsPath(/a/b).is_absolute() False >>> PureWindowsPath(c:).is_absolute() False >>> PureWindowsPath(//some/share).is_absolute() True 

文件名若有变化:

>>> p = PureWindowsPath(c:/Downloads/pathlib.tar.gz) >>> p.with_name(setup.py) PureWindowsPath(c:/Downloads/setup.py) 

是不是非常方便?

技术的底层原理和关键实现

pathlib 并不是基于 str 的实现,而是基于 object 设计的,这样就严格地区分了 Path 对象和字符串对象,同时也用到了一点 os 的功能,比如 os.name,os.getcwd 等,这一点大家可以看 pathlib 的源码了解更多。

最后的话

本文分享了 pathlib 的用法,后面要处理路径相关的操作时,你应该第一时间想到 pathlib,不会用没有关系,搜索引擎所搜索 pathlib 就可以看到具体的使用方法。

虽然 pathlib 比 os 库更高级,更方便并且提供了很多便捷的功能,但是我们仍然需要知道如何使用 os 库,因为 os 库是 Python 中功能最强大且最基本的库之一,但是,在需要一些文件系统操作时,强烈建议使用 pathlib。

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