然而,Python 的简便性不止如此。你能相信我们可以在不写任何代码的情况下使用 Python 吗?在接下来的文章中,我会介绍 8 个无需编写任何代码即可使用 Python 内置功能的例子。
Python CLI “-m”
参数我们首先从 Python CLI(命令行界面)开始谈起。虽然我们不必编写代码来使用稍后介绍的功能,但是为了让 Python 知道我们要执行的内容,我们需要使用 Python 命令行来进行操作。
只要我们的电脑上安装了 Python 环境,我们就可以在 Python 命令行界面输入python --help显示所有支持的参数。
由于命令输出的内容太长,上图仅显示了部分内容。这里最想强调的是-m mod参数,它会将 Python 模块以脚本的形式运行。因此,如果该模块的实现支持命令行操作,我们就可以在命令行直接使用它。接下来就让我们体验一下:
1. 服务端口测试
有时候,我们想测试 ip 端口的出站网络流量,通常 telnet 命令是一个不错的选择。在 Windows 平台上默认没有安装 telnet 软件,使用前需要手动安装。如果只是进行简单的测试,未来使用场景也不多,安装它可能是一种资源浪费。
但是,如果安装了 Python,那就不必下载安装 telnet,因为 Python 内置了 telnet 对应的模块。我们可以对 Google 搜索网站的 443 端口进行测试:
python -m telnetlib -d 142.250.70.174 443
如上图所示,网络流量显示正常,我们甚至收到了来自 Google 空字符的响应。如果我们尝试访问 ip 的随机一个端口,则会抛出错误,如下图所示:
python -m telnetlib -d 142.250.70.174 999
2. 本地启动 web 服务
很多 Python 使用者不知道这一点,当第一次听说后会感到惊讶。是的,我们可以使用 Python 启动 web 服务,而无需编写任何代码,只需按如下方式在命令行执行如下命令:
python -m http.server
运行后,显示该服务监听了本地的 8000 端口,然后,我们就可以尝试从浏览器进行访问 http://localhost:8000/。
该 web 服务会以根目录的形式展示在命令启动路径下的本地文件系统,换句话说,我们无法访问它的父级目录。
你可能会问,这个功能的使用场景是什么。举一个例子,如果你想跟你的好伙伴们分享你电脑某个目录下的许多文本/PDF/图像文件/子目录文件等,那么使用这个方法就可以非常轻松地进行共享了。
3. 验证及格式化 JSON 字符串
如果你有一个非常长且未经格式化的 JSON 字符串,那么阅读起来会非常困难。通常,我会使用一些带有 JSON 插件的文本编辑器,比如 Sublime 或者 VS Code,来格式化 JSON 字符串。但是,如果手头没有这些工具,Python 可以临时一用。比如下面会以这个简短的 JSON 字符串进行展示:
echo '{"name": {"first_name":"Chris", "last_name":"Tao"} "age":33}'
可以看到,当前操作系统的命令行工具只能按照原字符串的原始格式进行展示。但是,如果借助 Python 的 json.tool工具,JSON 字符串就会被很好的格式化:
echo '{"name": {"first_name":"Chris", "last_name":"Tao"} "age":33}' | python -m json.tool
Oops!JSON 字符串无效,并且 json.tool 帮助我们定位了问题。我们在名称对象后面漏掉了一个逗号。所以添加逗号以使该 JSON 合法有效:
echo '{"name": {"first_name":"Chris", "last_name":"Tao"}, "age":33}' | python -m json.tool
现在,JSON 字符串具有了完美缩进的格式化输出!更加方便阅读。
4. 创建文本编辑器
你没看错,我们可以使用 Python 来”创建”一个文本编辑器。当然,它的功能非常有限,但是如果当前没有更好的选择,使用它会方便很多。另外,功能上肯定无法与 Vim 和 Nanos 相比,但是它完全是基于 UI 编辑器而不是命令行文本形式。这个编辑器由基于 Tkinter 实现的idlelib 模块创建,所以它是可以跨平台运行的。
假设我们要编写一个简单的 Python 程序来显示当前的时间,我想快速编写代码而不想下载和安装庞大的代码编辑工具。现在让我们运行下面这个命令:
mkdir get_time_apppython -m idlelib get_time_app/print_time.py
如果文件目录不存在,idlelib将无法创建,因此如果必要,我们需要创建一个。我们运行完这个命令之后,print_time.py 只有执行保存的情况下才会创建到本地。现在应该会弹出编辑器,我们可以在里面写一些代码, 可以看到代码是支持语法高亮的。
现在我们使用ctrl+s快捷键对编辑好的代码进行保存,并关闭编辑窗口。接下来使用命令行查看一下编辑好的代码文件进行验证,没有任何问题:
cat get_time_app/print_time.py
5. 创建可执行应用程序
如果我们想要创建一个简单的应用,比如前面写的获取当前时间的应用程序,我们不必再需要像 PyInstaller 这样的第三方工具包,Python 内置的 Zipapp 就可以做到。假设我们要打包成一个"Get Time"的应用,我们可以在命令行运行下面的命令:
python -m zipapp get_time_app -m "print_time:main"
在该命令中,我们只需要给 zipapp设置get_time_app名称,指定 Python 程序的入口文件及其程序入口函数即可。以.pyz为扩展名的文件就是我们创建的应用程序,至此我们就可以将项目作为单个文件而不是文件夹进行分发。
该程序的启动方式也很简单,直接使用 Python 进行调用即可:
python get_time_app.pyz
6. 编码和解码字符串或文件
通过 Python CLI,我们可以加密字符串或文件。我们以有趣的 ROT13 加密算法为例进行展示。ROT13 是一种偏移 13 位的凯撒密码,它的加密原理如下图所示。
我们可以使用 encodings.rot_13 来加密一个字符串,命令如下:
echo "I am Chris" | python -m encodings.rot_13
切记,不要将其用于任何真正的加密内容。因为英文有 26 个字母,所以再次运行这个算法我们可以很容易地破译这个加密字符串:
echo 'V nz Puevf' | python -m encodings.rot_13
现在让我们尝试一个更常见的场景——base64 编码。我们可以对字符串进行 base64 编码,如下所示:
echo "I am Chris" | python -m base64
接下来,我们也可以使用-d参数对加密字符串进行解码:
echo "SSBhbSBDaHJpcwo=" | python -m base64 -d
base64 也经常用在对图像文件的编码和解码上。我们也可以对文件进行如下编码:
python -m base64 get_time_app/print_time.py
非常有趣的是,解码后的 Python 脚本可以即时执行,不会报错:
echo "ZnJvbSBkYXRldGltZSBpbXBvcnQgZGF0ZXRpbWUKCgpkZWYgbWFpbigpOgogICAgY3VycmVudF90aW1lID0gZGF0ZXRpbWUubm93KCkKICAgIHByaW50KGYnQ3VycmVudCB0aW1lIGlzIHtjdXJyZW50X3RpbWV9LicpCgoKaWYgX19uYW1lX18gPT0gJ19fbWFpbl9fJzoKICAgIG1haW4oKQo=" | python -m base64 -d | python
7. 获取系统元数据
如果我们想获取当前的系统信息,Python 提供了一种非常简便的方法。我们只需要运行下面的命令即可:
python -m sysconfig
可以看到,这个命令执行后会显示所有的系统配置信息,比如 Python 环境路径和环境变量等。上面的截图仅仅展示了一部分内容,实际显示的内容会非常丰富。如果我们只想展示 Python 环境路径和当前工作路径,我们可以执行下面的命令:
python -m site
8. 文件压缩
我们可以使用 Python 来压缩文件,而无需下载 tar/zip/gzip 等工具。举个例子,如果我们想压缩我们刚刚在第 4 节中编写的应用程序,我们可以运行以下命令将文件夹压缩到 zip 文件中。在命令中,选项 -c 代表的是“create”即创建的含义:
python -m zipfile -c get_time_app.zip get_time_app
当然,我们也可以对压缩文件进行解压。紧接这上面的操作,我们把文件夹解压出来放到一个新目录中,这样就不会和原来的目录冲突了。在下面的命令中,选项 -e 代表“extract”即解压的含义:
python -m zipfile -e get_time_app.zip get_time_app_extracted
如果不放心,我们可以检验一下:
ls get_time_app_extractedcat get_time_app_extracted/get_time_app/print_time.py
我们刚刚以 zip 文件为例进行了展示,Python 除了支持 zip 格式的解压缩以外,还支持 tar 和 gzip 的解压缩。
总结
该篇文章中介绍了一种无需编写任何代码即可使用 Python 内置库的方法。如果在某些场景下能够想到使用这些方法,毫无疑问可以给我们提供很多的便利。希望这篇文章能够给大家带来启发和帮助。