python多线程、网络编程、正则表达式详解
作者:two 倩
闭包
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
这是一个简单atm存取钱逻辑,account表示账户余额,存在问题是,account是全局变量,可以被任意访问和修改,为了解决这个问题,引入了闭包
闭包:在函数嵌套的前提下,内部函数引用外部函数的变量,并且外部函数返回了内部函数,将这个内部函数称为闭包
def out(account): def atm(num, flag): nonlocal account #nonlocal关键字 让外部函数参数是一个可修改的值 if flag: account += num print("余额",account) else: account -= num print("余额",account) return atm atm=out(100) #起始余额是100 返回值是内部函数 atm(200,True) #存入200 atm(100,False) #取出100
这时account不是全局变量,不可以被任意访问和修改。
多线程
我们电脑可以运行多个程序,运行多个程序可以称为运行多个进程。一个进程可以多含多个线程,线程是cpu运行的基本单位。
python的多线程可以通过threading模块来实现
- obj=threading.Thread(group,target,name,args,kwargs)
- group:暂时无用,未来功能的预置参数
- target:执行的任务名称
- args:以元组的形式传入参数
- kwargs:以字典形式传入参数
- name:线程名称,一般不用设置
- start()方法:线程执行
import time import threading #1、导入threading模块 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("作为主函数运行") # 创建一个进程 这个进程执行的是唱歌这个函数 传入一个字典 sing=threading.Thread(target=sing,kwargs={"name":"张三"}) # 创建一个进程 这个进程执行的是跳舞这个函数 dance = threading.Thread(target=dance) sing.start() #线程启动运行 dance.start()
主线程
在python中,主线程是第一个启动的线程。
~父线程:如果启动线程A中启动了一个线程B,A就是B的父线程。
~子线程:B就是A的子线程。
创建线程时有一个damon属性,用它来判断主线程。当daemon设置False时,子线程不会随主线程退出而退出,主线程会一直等着子线程执行完。当daemon设置True时,子线程会随主线程退出而退出,主线程结束,其他的子线程会强制退出。
import time import threading #1、导入threading模块 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__': # 创建一个进程 这个进程执行的是唱歌这个函数 传入一个字典 sing=threading.Thread(target=sing,daemon=False) sing.start() #线程启动运行
sing线程运行内启动了dance线程,sing线程就是父线程,dance线程为子线程。damon为False,两个线程交替运行,damon为True,主线程结束之后就会直接退出 ,不执行子线程
damon为True时,打印 "在唱歌" 之后,time.sleep(1)让sleep线程挂起1s,父线程运行结束,不会执行子线程
import time import threading #1、导入threading模块 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__': # 创建一个进程 这个进程执行的是唱歌这个函数 传入一个字典 sing=threading.Thread(target=sing,daemon=False) sing.start() #线程启动运行
线程阻塞
join方法,两个A,B并发运行的线程,A线程join()之后,A线程阻塞,直到B线程运行结束之后,A线程恢复运行
import time import threading #1、导入threading模块 class Thread(threading.Thread): def __init__(self,name): #构造函数 threading.Thread.__init__(self) self.name=name def run(self) -> None: #线程运行时 直接执行 run()方法 for i in range(0,10): print(i,self.name,time.ctime(time.time())) thread1=Thread("线程A") thread1.start() for i in range(0,10): print("线程B") if(i==2): thread1.join()
线程A,线程B并发运行,在线程B的i=2时,线程B阻塞,线程A一直运行,直到线程A运行结束,线程B才会恢复运行。
其他方法
run():用以表示线程活动的方法
start():启动线程
join():等待至线程终止
isAlive():返回线程是否活动的
getName():返回线程名称
setName() : 设置线程名称
同步锁
锁机制 让一个可变数据,在被修改期间不可以被其他线程读取,保证数据读取正确
使用Thread对象的Lock和Rlock可以实现简单的线程同步,这两个对象都有acquire方法和release方法,对于那些需要每次只允许一个线程操作的数据,可以将其操作放到acquire和release方法之间,即acquire相当于上锁,而release相当于解锁。
一个场景:两个窗口一起卖100张车票,在没有锁时,ticket数据在被窗口一修改的同时,被窗口二读取到修改前的数据,那么就会导致 这两个窗口一起卖出第i张票的情况,这是不合理的
import time import threading #1、导入threading模块 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, "卖出了第", ticket, "张票")) ticket = ticket - 1 time.sleep(1) ticket =10 #设置全局变量初始值 thread1=Thread("窗口一") thread1.start() thread2=Thread("窗口二") thread2.start()
加锁:加上同步锁,保证ticket数据在修改时,不可以被其他进程访问
import time import threading #1、导入threading模块 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() # 加锁 保证ticket被一个线程持有 其他线程不得访问这个变量 if(ticket<=0): break print("%s%s%d%s" % (self.name, "卖出了第", ticket, "张票")) ticket = ticket - 1 lock.release() # 解锁 ticket =100 #设置全局变量初始值 lock=threading.RLock() #获取锁 thread1=Thread("窗口一") thread1.start() thread2=Thread("窗口二") thread2.start()
网络编程
Socket(套接字)负责实现网络编程
创建服务器
""" 服务器程序 """ # 1、导入Socket模块 import socket # 2、创建Socket对象 service = socket.socket() # 3、绑定 ip地址和端口 # bind() 绑定地址(host,port)到套接字, 在 AF_INET下,以元组(host,port)的形式表示地址。 service.bind(("localhost", 8888)) # 4、监听端口 # 开始 TCP 监听。参数 指定在拒绝连接之前,操作系统可以挂起的最大连接数量。该值至少为 1,大部分应用程序设为 5 就可以了 service.listen(2) # 可连接次数2 while True: # 5、接收客户端信息 # s.accept() 被动接受TCP客户端连接,(阻塞式)等待连接的到来 返回元组信息(con,address).con表示连接信息,address表示客户端信息 con, address = service.accept() print("客户端信息: ", address) # 6、接收客户端消息 # s.recv() 接收 TCP 数据,数据以字符串形式返回,bufsize 指定要接收的最大数据量。flag 提供有关消息的其他信息,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字节空间接收客户端发生的数据 print("客户端发送的数据: ", data) # 7、服务器发送数据 str = input("服务器接受到了客户端信息,输入回应信息: ") con.send(str.encode()) # 8、关闭连接 con.close() service.close()
创建客户端
""" 客户端程序 """ #1、导入socket模块 import socket #2、创建Socket对象 service=socket.socket() #3、开启Tcp连接 #s.connect() 主动初始化TCP服务器连接,。一般address的格式为元组(hostname,port),如果连接出错,返回socket.error错误 service.connect(("localhost",8888)) #4、发送数据 提供参数应该是byte类型 str=input("输入发送数据: ") service.send(str.encode()) print("客户端接收服务器返回结果: ",service.recv(1024).decode("UTF-8")) #5、关闭连接 service.close()
正则表达式
正则表达式是一个特殊的字符序列,它能帮助你方便的检查一个字符串是否与某种模式匹配。
re 模块使 Python 语言拥有全部的正则表达式功能。
re.match函数
re.match 尝试从字符串的起始位置匹配一个模式,如果不是起始位置匹配成功的话,match() 就返回 none。
函数语法:
re.match(pattern, string, flags=0)
函数参数说明:
参数 | 描述 |
---|---|
pattern | 匹配的正则表达式 |
string | 要匹配的字符串。 |
flags | 标志位,用于控制正则表达式的匹配方式,如:是否区分大小写,多行匹配等等。 |
匹配成功 re.match 方法返回一个匹配的对象,否则返回 None。
我们可以使用 group(num) 或 groups() 匹配对象函数来获取匹配表达式。
import re str="hello world hi" result=re.match("hello world",str) print(result) print(result.span()) #得到目标字符串 在str字符串中中匹配结果的位置 print(result.group()) #到的匹配字符串
re.search方法
re.search 扫描整个字符串并返回第一个成功的匹配。
函数语法:
re.search(pattern, string, flags=0)
函数参数说明:
参数 | 描述 |
---|---|
pattern | 匹配的正则表达式 |
string | 要匹配的字符串。 |
flags | 标志位,用于控制正则表达式的匹配方式,如:是否区分大小写,多行匹配等等。 |
import re str="hi hello world hi" result=re.search("hello world",str) print(result) print(result.span()) #得到目标字符串 在str字符串中中匹配结果的位置 print(result.group()) #到的匹配字符串
re.match与re.search的区别
re.match只匹配字符串的开始,如果字符串开始不符合正则表达式,则匹配失败,函数返回None;而re.search匹配整个字符串,直到找到一个匹配。
re.findall()方法
在字符串中找到正则表达式所匹配的所有子串,并返回一个列表,如果有多个匹配模式,则返回元组列表,如果没有找到匹配的,则返回空列表。
注意: match 和 search 是匹配一次 findall 匹配所有。
正则表达式的特殊规则
正则表达式可以包含一些可选标志修饰符来控制匹配的模式。修饰符被指定为一个可选的标志。多个标志可以通过按位 OR(|) 它们来指定。
修饰符 | 描述 |
---|---|
re.I | 使匹配对大小写不敏感 |
re.L | 做本地化识别(locale-aware)匹配 |
re.M | 多行匹配,影响 ^ 和 $ |
re.S | 使 . 匹配包括换行在内的所有字符 |
re.U | 根据Unicode字符集解析字符。这个标志影响 \w, \W, \b, \B. |
模式 | 描述 |
---|---|
^ | 匹配字符串的开头 |
$ | 匹配字符串的末尾。 |
. | 匹配任意一个字符(除了\n),\. 表示匹配.本身 |
[] | 匹配[]内的字符 |
\w | 匹配字母数字及下划线 |
\W | 匹配非字母数字及下划线 |
\s | 匹配任意空白字符 |
\S | 匹配任意非空字符 |
\d | 匹配任意数字,等价于 [0-9] |
\D | 匹配任意非数字 |
\A | 匹配字符串开始 |
\Z | 匹配字符串结束,如果是存在换行,只匹配到换行前的结束字符串。 |
\z | 匹配字符串结束 |
* | 匹配前一个规则的字符0次到无数次 |
+ | 匹配前一个规则的字符1次到无数次 |
? | 匹配前一个规则的字符0次或者1次 |
{m} | 匹配前一个规则的字符m次 |
{m,} | 匹配前一个规则的字符最少m次 |
{m,n} | 匹配前一个规则的字符m次到n次 |
* | 匹配前一个规则的字符0次到无数次 |
+ | 匹配前一个规则的字符1次到无数次 |
? | 匹配前一个规则的字符0次或者1次 |
{m} | 匹配前一个规则的字符m次 |
{m,} | 匹配前一个规则的字符最少m次 |
{m,n} | 匹配前一个规则的字符m次到n次 |
import re #1、匹配账户 只能有数字或者英文字母组成 长度6-16位 rule='^[0-9a-zA-z]{6,16}$' str="1234abajmhkkkhJ" result=re.match(rule,str) print("匹配结果",result) #2、匹配QQ号 要求10位数字 第一位不是0 rule='^[1-9][0-9]{9}$' #第一位数字1-9,剩余数字0-9并且长度是9 str="9089776555" result=re.match(rule,str) print("匹配结果",result) #匹配邮箱地址 10位数字 后面跟着@符号 后缀 QQ 或者 136 后面跟着.com rule='^[0-9]{10}[@](QQ|136){1}(.com){1}$' str="1234567890@136.com" result=re.match(rule,str) print("匹配结果",result)
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