使用这8个Python 库,让你的编程更加高效和灵活
- 编程
- 2023-02-25
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在Python编程领域,有许多优秀的第三方库,这些库可以大大加速开发流程、提高代码质量、简化开发过程等等。本文将介绍一些Python库,这些库都是在各自领域内广受好评的,可以帮助开发者更加高效地完成任务。
1、Aiohttp
简介
aiohttp 是一个 Python 语言编写的异步 HTTP 客户端/服务器框架,它基于 asyncio 实现,可用于构建高性能、高并发的 Web 应用程序。
aiohttp 具有以下特点:
提供了对 HTTP/1.1 和 WebSocket 的支持。支持 HTTP 客户端和服务器的开发。基于 asyncio 实现,可利用异步 I/O 和协程,实现高性能和高并发处理。具有良好的扩展性,可通过插件机制进行功能扩展。具有丰富的文档和示例。使用场景
aiohttp 适合以下场景:
需要高性能、高并发的 Web 应用程序。需要使用异步 I/O 和协程实现的 Web 应用程序。需要同时提供 HTTP/1.1 和 WebSocket 服务的 Web 应用程序。需要编写 HTTP 客户端或者服务器的应用程序。入门示例
以下是一个简单的 aiohttp 服务器示例:
from aiohttp import web async def hello(request): return web.Response(text="Hello, world") app = web.Application() app.add_routes([web.get(/, hello)]) if __name__ == __main__: web.run_app(app)该示例创建了一个简单的 HTTP 服务器,监听根路由,并返回 "Hello, world" 字符串。要运行该示例,请在终端中执行以下命令:
python app.py然后在浏览器中访问 http://localhost:8080/,即可看到 "Hello, world" 字符串。
如果您想了解更多关于 aiohttp 的信息,请参阅官方文档:https://docs.aiohttp.org/。
https://github.com/aio-libs/aiohttp
2. SpaCy
简介
spaCy 是一个用于自然语言处理(NLP)的 Python 库,它提供了一系列的工具和算法,可以用于实现自然语言文本的处理、分析、分类、实体识别等任务。spaCy 使用 Cython 进行优化,因此速度非常快。
spaCy 具有以下特点:
支持多语言处理,包括英语、中文、德语、法语、西班牙语等多种语言。提供了基于深度学习的模型,可以用于词向量、实体识别、句法分析等任务。支持自定义模型和流水线,可以根据需求进行定制化。具有简洁易用的 API 和文档。使用场景
spaCy 适合以下场景:
需要进行自然语言处理的应用程序,例如文本分类、实体识别、关键字提取、句法分析等。需要自定义模型和流水线的应用程序,例如基于特定领域的文本处理、情感分析等。入门示例
以下是一个简单的 spaCy 示例:
import spacy nlp = spacy.load("en_core_web_sm") doc = nlp("Apple is looking at buying U.K. startup for $1 billion") for ent in doc.ents: print(ent.text, ent.label_)该示例加载了英文模型,并对一段文本进行实体识别,输出了实体和其类型。
如果您想了解更多关于 spaCy 的信息,请参阅官方文档:https://spacy.io/。
spaCy 支持中文。您可以使用 zh_core_web_sm 模型来处理中文文本。具体使用方法与处理英文文本类似,只需要将模型名称改为 zh_core_web_sm 即可。不过需要注意的是,中文处理需要安装 jieba 分词器。可以通过 pip install jieba 命令进行安装。同时,也可以通过自定义模型来进行中文文本处理。具体操作请参考官方文档:
https://spacy.io/usage/models。https://github.com/explosion/spaCy
3、PyEcharts
简介
Pyecharts 是一个基于 Echarts 图表库的 Python 可视化库,它提供了丰富的图表类型和交互式功能,可以用于快速生成漂亮的图表。Pyecharts 是一个开源的项目,由 Apache ECharts 团队提供支持。
使用场景
Pyecharts 适合以下场景:
需要快速生成漂亮的图表并进行展示的应用程序,例如数据可视化、报表生成等。需要自定义主题和风格的应用程序,例如品牌宣传、数据报告等。入门示例
以下是一个简单的 Pyecharts 示例:
from pyecharts.charts import Bar from pyecharts import options as opts # 准备数据 x_axis = ["Mon", "Tue", "Wed", "Thu", "Fri", "Sat", "Sun"] y_axis = [820, 932, 901, 934, 1290, 1330, 1320] # 创建图表对象 bar = Bar() # 添加数据 bar.add_xaxis(x_axis) bar.add_yaxis("Sales", y_axis) # 配置图表 bar.set_global_opts(title_opts=opts.TitleOpts(title="Weekly Sales")) # 渲染图表 bar.render("sales.html")该示例创建了一个柱状图,展示了一周内的销售额。要运行该示例,请在终端中执行以下命令:
python app.py然后就可以看到生成的 sales.html 文件了。可以通过浏览器打开该文件来查看图表。
如果您想了解更多关于 Pyecharts 的信息,请参阅官方文档:https://pyecharts.org/。
https://github.com/pyecharts/pyecharts/blob/master/README.en.md
4、 Newspaper
简介
Newspaper 是一个 Python 库,用于从网页中提取文章内容和元数据。它使用了机器学习技术和自然语言处理技术,可以自动识别文章的标题、作者、正文、发布日期等信息,并进行相应的提取和处理。Newspaper 是一个开源项目,由 Lucas Ou-Yang 等人维护。
Newspaper 具有以下特点:
可以自动识别文章的主体内容,过滤掉非重要的信息,提取出最有用的文章部分。支持多种语言,包括英语、中文、日语等等。可以自动抓取文章的元数据,例如标题、作者、发布日期、关键字等等。使用简单,API 易于理解。使用场景
Newspaper 适合以下场景:
需要从网页中提取文章内容和元数据的应用程序,例如新闻聚合、数据挖掘等。需要对抓取到的文章进行自然语言处理的应用程序,例如文本分析、情感分析等。入门示例
以下是一个简单的 Newspaper 示例:
import newspaper # 创建一个 Article 对象,并下载文章内容和元数据 article_url = https://www.example.com/article article = newspaper.Article(article_url) article.download() article.parse() # 输出文章的标题、作者、正文和发布日期 print(article.title) print(article.authors) print(article.text) print(article.publish_date)该示例从
https://www.example.com/article 这个网页中抓取文章的内容和元数据,并输出了文章的标题、作者、正文和发布日期。要运行该示例,需要先安装 Newspaper: pip install newspaper3k然后在终端中执行以下命令:
python app.py注意,该示例中使用的是 Newspaper3k,是一个对 Newspaper 进行了改进的分支,可以更好地支持 Python3。如果您想了解更多关于 Newspaper 的信息,请参阅官方文档:
https://newspaper.readthedocs.io/。https://github.com/codelucas/newspaper
5、 Pyautogui
简介
PyAutoGUI 是一个 Python 库,用于控制鼠标和键盘,以及进行图像识别和窗口控制等操作。它可以模拟人类对鼠标和键盘的操作,实现自动化的 GUI 测试和交互。PyAutoGUI 是一个开源项目,由 Al Sweigart 等人维护。
PyAutoGUI 具有以下特点:
支持跨平台,可以在 Windows、macOS、Linux 等系统上运行。可以模拟鼠标和键盘操作,包括移动、点击、拖拽、按键等等。可以进行图像识别,找到屏幕上的指定图像,并进行相应的操作。可以控制窗口,包括最大化、最小化、关闭等等。使用场景
PyAutoGUI 适合以下场景:
需要进行 GUI 测试或交互的应用程序,例如自动化测试、GUI 工具等。需要进行窗口控制或屏幕截图的应用程序,例如屏幕录制、屏幕共享等。需要进行图像识别或自动化操作的应用程序,例如自动化点击广告、刷视频等。入门示例
以下是一个简单的 PyAutoGUI 示例:
import pyautogui # 移动鼠标到指定位置 pyautogui.moveTo(100, 100, duration=1) # 模拟鼠标点击 pyautogui.click(100, 100) # 模拟键盘输入 pyautogui.typewrite(Hello, world!) # 进行图像识别,并模拟点击操作 button_pos = pyautogui.locateOnScreen(button.png) button_center = pyautogui.center(button_pos) pyautogui.click(button_center)该示例使用 PyAutoGUI 模拟了鼠标和键盘操作,并进行了图像识别和点击操作。要运行该示例,需要先安装 PyAutoGUI:
pip install pyautogui然后在终端中执行以下命令:
python app.py注意,该示例只是 PyAutoGUI 的一部分功能,如果您想了解更多关于 PyAutoGUI 的信息,请参阅官方文档:
https://pyautogui.readthedocs.io/。https://github.com/asweigart/pyautogui
6、 Tablib
简介
Tablib 是一个 Python 库,用于在不同格式的数据之间进行转换和交互。它支持多种数据格式,包括 CSV、Excel、JSON、YAML 等等,可以实现数据的读取、写入、导出和合并等操作。Tablib 是一个开源项目,由 Jazzband 团队维护。
Tablib 具有以下特点:
支持多种数据格式,包括 CSV、Excel、JSON、YAML 等等。可以进行数据的读取、写入、导出和合并等操作。可以进行数据的排序、筛选、统计和格式化等操作。支持 Pandas 数据结构,可以方便地与 Pandas 进行数据交互。使用场景
Tablib 适合以下场景:
需要进行不同格式数据之间的转换和交互的应用程序,例如数据分析、数据导出、数据备份等。需要进行数据的读取、写入和合并的应用程序,例如数据爬虫、数据清洗等。需要进行数据的排序、筛选、统计和格式化的应用程序,例如数据可视化、报表生成等。入门示例
以下是一个简单的 Tablib 示例:
import tablib # 创建数据集 data = tablib.Dataset() # 添加数据 data.headers = [name, age, gender] data.append([Tom, 20, male]) data.append([Lucy, 22, female]) # 导出为 CSV 文件 with open(data.csv, w) as f: f.write(data.export(csv)) # 从 CSV 文件中读取数据 with open(data.csv, r) as f: data = tablib.Dataset().load(f.read(), csv) # 进行数据排序和筛选 data.sort(age) data.filter(age__gte=20, gender=female) # 导出为 Excel 文件 with open(data.xlsx, wb) as f: f.write(data.export(xlsx))该示例使用 Tablib 创建了一个数据集,添加了数据,并进行了导出、读取、排序、筛选和导入等操作。要运行该示例,需要先安装 Tablib:
pip install tablib注意,该示例只是 Tablib 的一部分功能,如果您想了解更多关于 Tablib 的信息,请参阅官方文档:
https://tablib.readthedocs.io/。https://github.com/jazzband/tablib
7、 Tenacity
简介
Tenacity 是一个用于实现重试逻辑的 Python 库。它提供了一些常用的重试策略,例如指数补偿、固定时间间隔等,并支持自定义的重试策略。Tenacity 可以帮助我们在面对一些不稳定的操作(例如调用第三方 API、网络请求等)时,自动进行重试,从而提高应用程序的稳定性和可靠性。
使用场景
在许多应用程序中,我们需要调用第三方 API 或进行网络请求来获取数据。由于网络环境不稳定或 API 本身的问题,这些操作可能会失败。如果我们想要保证应用程序的可靠性和稳定性,我们就需要考虑重试逻辑。Tenacity 可以帮助我们自动进行重试,直到操作成功为止。
以下是 Tenacity 适用的一些场景:
调用第三方 API,例如调用微信 API 发送消息或调用 GitHub API 获取数据等。进行网络请求,例如进行 HTTP 请求获取数据或进行 FTP 操作等。进行数据库操作,例如连接数据库或执行 SQL 语句等。入门示例
下面是一个使用 Tenacity 实现重试逻辑的示例。假设我们需要调用一个不稳定的 API 来获取数据,但由于网络环境不稳定或 API 本身的问题,有时候调用会失败。我们可以使用 Tenacity 来自动进行重试,直到操作成功为止。
首先,我们需要安装 Tenacity:
pip install tenacity然后,我们可以使用 Tenacity 来实现重试逻辑。下面是一个使用 Tenacity 进行 HTTP 请求的示例:
import requests from tenacity import retry, stop_after_attempt, wait_fixed # 定义重试策略:最多重试 3 次,每次重试间隔 1 秒 @retry(stop=stop_after_attempt(3), wait=wait_fixed(1)) def make_request(): response = requests.get(https://example.com) response.raise_for_status() return response.json() # 调用函数,自动进行重试 data = make_request() print(data)在上面的示例中,我们首先定义了一个使用了 retry 装饰器的函数 make_request。这个函数会调用 requests.get 方法来进行 HTTP 请求,并在请求失败时抛出异常。retry 装饰器指定了重试的策略:最多重试 3 次,并在每次重试之间等待 1 秒钟。当函数成功执行时,会返回响应的 JSON 数据。
在调用函数时,如果 HTTP 请求失败,Tenacity 将自动进行重试,直到满足重试
https://github.com/jd/tenacity
8、 Pysal
简介
PySAL 是一个 Python 的开源软件库,用于空间数据分析。它提供了一系列的工具,可以用来探索、建模、并进行空间数据分析。PySAL 旨在支持各种空间数据分析场景,包括地理信息系统(GIS)、城市规划、环境科学、社会科学、经济学等领域。
使用场景
PySAL 主要用于以下场景:空间数据探索:PySAL 提供了一系列工具,用于探索空间数据的基本属性和特征,例如空间自相关性、空间集聚、空间异质性等。空间数据建模:PySAL 提供了一系列工具,可以用于构建和估计空间数据模型,例如空间自回归模型、空间误差模型、空间 Durbin 模型等。空间数据分析:PySAL 提供了一系列工具,可以用于分析空间数据的各种属性,例如空间分布、空间聚类、空间差异等。入门示例
下面是一个简单的 PySAL 示例,用于计算莫兰指数(Morans I):
import pysal import geopandas as gpd # 加载数据 data = gpd.read_file(pysal.lib.examples.get_path("mexicojoin.shp")) # 构建空间权重矩阵 w = pysal.lib.weights.Queen.from_dataframe(data) # 计算莫兰指数 moran = pysal.explore.esda.Moran(data[HR90], w) # 输出结果 print(Moran\s I:, moran.I) print(p-value:, moran.p_sim)以上示例中,我们首先使用 geopandas 加载了一个墨西哥的行政区划数据,然后使用 pysal 构建了一个 Queen 空间权重矩阵,并使用 esda.Moran 计算了该数据的莫兰指数。最后输出了莫兰指数及其对应的 p-value。
https://github.com/pysal/pysal
结束
总之,Python库是Python生态系统的重要组成部分,通过使用这些库,开发者可以大大提高工作效率,减少编写重复代码的工作量,从而将精力更多地放在业务逻辑上。希望本文介绍的这些库能够对读者有所帮助,也期待读者能够继续探索和学习更多优秀的Python库,不断提高自己的技能水平。
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