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使用这8个Python 库,让你的编程更加高效和灵活

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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:

  1. 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。
  2. 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:

  1. 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。
  2. 支持多种语言,包括英语、中文、日语等等。
  3. 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。
  4. 使用简单,API 易于理解。

使用场景

Newspaper 适合以下场景:

  1. 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。
  2. 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:

  1. 支持跨平台,可以在 Windows、macOS、Linux 等系统上运行。
  2. 可以模拟鼠标和键盘操作,包括移动、点击、拖拽、按键等等。
  3. 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。
  4. 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:

  1. 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。
  2. 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。
  3. 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:

  1. 支持多种数据格式,包括 CSV、Excel、JSON、YAML 等等。
  2. 可以进行数据的读取、写入、导出和合并等操作。
  3. 可以进行数据的排序、筛选、统计和格式化等操作。
  4. 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:

  1. 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。
  2. 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。
  3. 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:

  1. 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。
  2. 进行网络请求,例如进行 HTTP 请求获取数据或进行 FTP 操作等。
  3. 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

  1. PySAL 主要用于以下场景:
  2. 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。
  3. 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。
  4. 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(Moran's 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。

今天的分享就到这里,希望对你有所帮助,感谢你的阅读,文章创作不易,如果你喜欢我的分享,别忘了点赞转发,让更多有需要的人看到,最后别忘记关注「前端达人」,你的支持将是我分享最大的动力,后续我会持续输出更多内容,敬请期待。

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