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python多線程、網絡編程、正則表達式詳解_python

作者:two?倩 ? 更新時間: 2023-02-01 編程語言

閉包

 account=0
def atm(num,flag):
    global account
    if flag:
        account=num+account
        print(account)
    else:
        account-=num
        print(account)
 
atm(300,True)  #存入300元
atm(100,False) #取出100元

這是一個簡單atm存取錢邏輯,account表示賬戶余額,存在問題是,account是全局變量,可以被任意訪問和修改,為了解決這個問題,引入了閉包

閉包:在函數嵌套的前提下,內部函數引用外部函數的變量,并且外部函數返回了內部函數,將這個內部函數稱為閉包

def out(account):
    def atm(num, flag):
        nonlocal account   #nonlocal關鍵字 讓外部函數參數是一個可修改的值
        if flag:
            account += num
            print("余額",account)
        else:
            account -= num
            print("余額",account)
    return atm
 
atm=out(100)  #起始余額是100 返回值是內部函數
atm(200,True) #存入200
atm(100,False) #取出100

這時account不是全局變量,不可以被任意訪問和修改。

多線程

我們電腦可以運行多個程序,運行多個程序可以稱為運行多個進程。一個進程可以多含多個線程,線程是cpu運行的基本單位。

python的多線程可以通過threading模塊來實現

  • obj=threading.Thread(group,target,name,args,kwargs)
  • group:暫時無用,未來功能的預置參數
  • target:執行的任務名稱
  • args:以元組的形式傳入參數
  • kwargs:以字典形式傳入參數
  • name:線程名稱,一般不用設置
  • start()方法:線程執行
import time
import threading #1、導入threading模塊
def sing(**kwargs):
    while True:
        print(kwargs["name"],"在唱歌")
        time.sleep(1)
 
def dance():
    while True:
        print("跳舞")
        time.sleep(1)
 
if __name__=='__main__':
    print("作為主函數運行")
    # 創建一個進程 這個進程執行的是唱歌這個函數 傳入一個字典
    sing=threading.Thread(target=sing,kwargs={"name":"張三"})
    # 創建一個進程 這個進程執行的是跳舞這個函數
    dance = threading.Thread(target=dance)
 
    sing.start()  #線程啟動運行
    dance.start()

主線程

在python中,主線程是第一個啟動的線程。

~父線程:如果啟動線程A中啟動了一個線程B,A就是B的父線程。

~子線程:B就是A的子線程。

創建線程時有一個damon屬性,用它來判斷主線程。當daemon設置False時,子線程不會隨主線程退出而退出,主線程會一直等著子線程執行完。當daemon設置True時,子線程會隨主線程退出而退出,主線程結束,其他的子線程會強制退出。

import time
import threading #1、導入threading模塊
 
num=0
def dance():
    global num
    while num < 10:
        num = 1 + num
        print("跳舞")
        time.sleep(1)
        
count=0
def sing(**kwargs):
    global count
    while count<10:
        count=1+count
        print("在唱歌")
        time.sleep(1)
        threading.Thread(target=dance).start()
 
if __name__=='__main__':
    # 創建一個進程 這個進程執行的是唱歌這個函數 傳入一個字典
    sing=threading.Thread(target=sing,daemon=False)
    sing.start()  #線程啟動運行

sing線程運行內啟動了dance線程,sing線程就是父線程,dance線程為子線程。damon為False,兩個線程交替運行,damon為True,主線程結束之后就會直接退出 ,不執行子線程

damon為True時,打印 "在唱歌" 之后,time.sleep(1)讓sleep線程掛起1s,父線程運行結束,不會執行子線程

import time
import threading #1、導入threading模塊
 
num=0
def dance():
    global num
    while num < 10:
        num = 1 + num
        print("跳舞")
        time.sleep(1)
 
count=0
def sing(**kwargs):
    global count
    while count<10:
        count=1+count
        print("在唱歌")
        time.sleep(1)
        threading.Thread(target=dance).start()
 
if __name__=='__main__':
    # 創建一個進程 這個進程執行的是唱歌這個函數 傳入一個字典
    sing=threading.Thread(target=sing,daemon=False)
    sing.start()  #線程啟動運行

線程阻塞

join方法,兩個A,B并發運行的線程,A線程join()之后,A線程阻塞,直到B線程運行結束之后,A線程恢復運行

import time
import threading #1、導入threading模塊
class Thread(threading.Thread):
 
    def __init__(self,name):  #構造函數
        threading.Thread.__init__(self)
        self.name=name
 
    def run(self) -> None:  #線程運行時 直接執行 run()方法
        for i in range(0,10):
            print(i,self.name,time.ctime(time.time()))
 
thread1=Thread("線程A")
thread1.start()
 
for i in range(0,10):
    print("線程B")
    if(i==2):
        thread1.join()

線程A,線程B并發運行,在線程B的i=2時,線程B阻塞,線程A一直運行,直到線程A運行結束,線程B才會恢復運行。

其他方法

run():用以表示線程活動的方法

start():啟動線程

join():等待至線程終止

isAlive():返回線程是否活動的

getName():返回線程名稱

setName() : 設置線程名稱

同步鎖

鎖機制 讓一個可變數據,在被修改期間不可以被其他線程讀取,保證數據讀取正確

使用Thread對象的Lock和Rlock可以實現簡單的線程同步,這兩個對象都有acquire方法和release方法,對于那些需要每次只允許一個線程操作的數據,可以將其操作放到acquire和release方法之間,即acquire相當于上鎖,而release相當于解鎖。

一個場景:兩個窗口一起賣100張車票,在沒有鎖時,ticket數據在被窗口一修改的同時,被窗口二讀取到修改前的數據,那么就會導致 這兩個窗口一起賣出第i張票的情況,這是不合理的

import time
import threading #1、導入threading模塊
class Thread(threading.Thread):
 
    def __init__(self,name):
        threading.Thread.__init__(self)
        self.name=name
 
    def run(self) -> None:
        global ticket
        while ticket > 0:
            print("%s%s%d%s" % (self.name, "賣出了第", ticket, "張票"))
            ticket = ticket - 1
            time.sleep(1)
 
ticket =10  #設置全局變量初始值
 
thread1=Thread("窗口一")
thread1.start()
 
thread2=Thread("窗口二")
thread2.start()

加鎖:加上同步鎖,保證ticket數據在修改時,不可以被其他進程訪問

import time
import threading #1、導入threading模塊
class Thread(threading.Thread):
 
    def __init__(self,name):
        threading.Thread.__init__(self)
        self.name=name
 
    def run(self) -> None:
        global ticket
        while ticket > 0:
            lock.acquire()  # 加鎖 保證ticket被一個線程持有 其他線程不得訪問這個變量
            if(ticket<=0):
                break
            print("%s%s%d%s" % (self.name, "賣出了第", ticket, "張票"))
            ticket = ticket - 1
            lock.release()  # 解鎖
 
ticket =100  #設置全局變量初始值
lock=threading.RLock() #獲取鎖
thread1=Thread("窗口一")
thread1.start()
 
thread2=Thread("窗口二")
thread2.start()

網絡編程

Socket(套接字)負責實現網絡編程

創建服務器

"""
服務器程序
"""
 
# 1、導入Socket模塊
import socket
 
# 2、創建Socket對象
service = socket.socket()
 
# 3、綁定 ip地址和端口
# bind() 綁定地址(host,port)到套接字, 在 AF_INET下,以元組(host,port)的形式表示地址。
service.bind(("localhost", 8888))
 
# 4、監聽端口
# 開始 TCP 監聽。參數 指定在拒絕連接之前,操作系統可以掛起的最大連接數量。該值至少為 1,大部分應用程序設為 5 就可以了
service.listen(2)  # 可連接次數2
 
while True:
    # 5、接收客戶端信息
    # s.accept()	被動接受TCP客戶端連接,(阻塞式)等待連接的到來  返回元組信息(con,address).con表示連接信息,address表示客戶端信息
    con, address = service.accept()
    print("客戶端信息: ", address)
 
    # 6、接收客戶端消息
    # s.recv()	接收 TCP 數據,數據以字符串形式返回,bufsize 指定要接收的最大數據量。flag 提供有關消息的其他信息,通常可以忽略。
 
    data = con.recv(1024).decode("utf-8")
    if (data == "exit"):
        con.send("退出".encode())
        con.close()
        break
    # 以1024字節空間接收客戶端發生的數據
    print("客戶端發送的數據: ", data)
 
    # 7、服務器發送數據
    str = input("服務器接受到了客戶端信息,輸入回應信息: ")
    con.send(str.encode())
    # 8、關閉連接
    con.close()
 
service.close()

創建客戶端

 
"""
客戶端程序
"""
#1、導入socket模塊
import socket
 
 
#2、創建Socket對象
service=socket.socket()
 
#3、開啟Tcp連接
#s.connect()	主動初始化TCP服務器連接,。一般address的格式為元組(hostname,port),如果連接出錯,返回socket.error錯誤
service.connect(("localhost",8888))
 
#4、發送數據  提供參數應該是byte類型
str=input("輸入發送數據: ")
service.send(str.encode())
 
print("客戶端接收服務器返回結果: ",service.recv(1024).decode("UTF-8"))
#5、關閉連接
service.close()

?正則表達式

正則表達式是一個特殊的字符序列,它能幫助你方便的檢查一個字符串是否與某種模式匹配。

re 模塊使 Python 語言擁有全部的正則表達式功能。

re.match函數

re.match 嘗試從字符串的起始位置匹配一個模式,如果不是起始位置匹配成功的話,match() 就返回 none。

函數語法

re.match(pattern, string, flags=0)

函數參數說明:

參數 描述
pattern 匹配的正則表達式
string 要匹配的字符串。
flags 標志位,用于控制正則表達式的匹配方式,如:是否區分大小寫,多行匹配等等。

匹配成功 re.match 方法返回一個匹配的對象,否則返回 None。

我們可以使用 group(num) 或 groups() 匹配對象函數來獲取匹配表達式。

import  re
 
str="hello world hi"
result=re.match("hello world",str)
print(result)
print(result.span())  #得到目標字符串 在str字符串中中匹配結果的位置
print(result.group()) #到的匹配字符串

re.search方法

re.search 掃描整個字符串并返回第一個成功的匹配。

函數語法:

re.search(pattern, string, flags=0)

函數參數說明:

參數 描述
pattern 匹配的正則表達式
string 要匹配的字符串。
flags 標志位,用于控制正則表達式的匹配方式,如:是否區分大小寫,多行匹配等等。
import  re
 
str="hi hello world hi"
result=re.search("hello world",str)
print(result)
print(result.span())  #得到目標字符串 在str字符串中中匹配結果的位置
print(result.group()) #到的匹配字符串

re.match與re.search的區別

re.match只匹配字符串的開始,如果字符串開始不符合正則表達式,則匹配失敗,函數返回None;而re.search匹配整個字符串,直到找到一個匹配。

re.findall()方法

在字符串中找到正則表達式所匹配的所有子串,并返回一個列表,如果有多個匹配模式,則返回元組列表,如果沒有找到匹配的,則返回空列表。

注意:?match 和 search 是匹配一次 findall 匹配所有。

正則表達式的特殊規則

正則表達式可以包含一些可選標志修飾符來控制匹配的模式。修飾符被指定為一個可選的標志。多個標志可以通過按位 OR(|) 它們來指定。

修飾符 描述
re.I 使匹配對大小寫不敏感
re.L 做本地化識別(locale-aware)匹配
re.M 多行匹配,影響 ^ 和 $
re.S 使 . 匹配包括換行在內的所有字符
re.U 根據Unicode字符集解析字符。這個標志影響 \w, \W, \b, \B.
模式 描述
^ 匹配字符串的開頭
$ 匹配字符串的末尾。
. 匹配任意一個字符(除了\n),\. 表示匹配.本身
[] 匹配[]內的字符
\w 匹配字母數字及下劃線
\W 匹配非字母數字及下劃線
\s 匹配任意空白字符
\S 匹配任意非空字符
\d 匹配任意數字,等價于 [0-9]
\D 匹配任意非數字
\A 匹配字符串開始
\Z 匹配字符串結束,如果是存在換行,只匹配到換行前的結束字符串。
\z 匹配字符串結束
* 匹配前一個規則的字符0次到無數次
+ 匹配前一個規則的字符1次到無數次
匹配前一個規則的字符0次或者1次
{m} 匹配前一個規則的字符m次
{m,} 匹配前一個規則的字符最少m次
{m,n} 匹配前一個規則的字符m次到n次
* 匹配前一個規則的字符0次到無數次
+ 匹配前一個規則的字符1次到無數次
匹配前一個規則的字符0次或者1次
{m} 匹配前一個規則的字符m次
{m,} 匹配前一個規則的字符最少m次
{m,n} 匹配前一個規則的字符m次到n次
import re
 
#1、匹配賬戶 只能有數字或者英文字母組成 長度6-16位
rule='^[0-9a-zA-z]{6,16}$'
str="1234abajmhkkkhJ"
result=re.match(rule,str)
print("匹配結果",result)
 
#2、匹配QQ號 要求10位數字 第一位不是0
rule='^[1-9][0-9]{9}$'     #第一位數字1-9,剩余數字0-9并且長度是9
str="9089776555"
result=re.match(rule,str)
print("匹配結果",result)
 
#匹配郵箱地址  10位數字 后面跟著@符號 后綴 QQ 或者 136  后面跟著.com
 
rule='^[0-9]{10}[@](QQ|136){1}(.com){1}$'
str="1234567890@136.com"     
result=re.match(rule,str)
print("匹配結果",result)

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