python中实用工具与自动化脚本

Python 是一门非常适合编写实用工具和自动化脚本的语言，因其简洁的语法和强大的库支持，Python 可以轻松处理各种日常任务，极大地提高工作效率。无论是文件操作、网络请求、批量处理数据，还是系统任务自动化，Python 都可以提供简便的解决方案。

一、Python 中的实用工具

Python 提供了许多内置的模块和第三方库，可以轻松编写实用工具来处理常见任务。

1.1 文件与目录操作

处理文件和目录是常见的任务，Python 的 os 和 shutil 模块可以高效地操作文件系统。

创建、删除、重命名文件和目录：

import os# 创建目录
os.makedirs('my_folder/sub_folder', exist_ok=True)# 重命名文件
os.rename('old_file.txt', 'new_file.txt')# 删除文件
os.remove('new_file.txt')# 删除目录
os.rmdir('my_folder/sub_folder')

批量遍历文件夹：

for root, dirs, files in os.walk('my_folder'):for file in files:print(os.path.join(root, file))

1.2 文件读写

Python 提供了简单的文件读写方法，可以轻松处理文本和二进制文件。

读取文件：

with open('file.txt', 'r') as file:content = file.read()print(content)

写入文件：

with open('file.txt', 'w') as file:file.write("Hello, World!")

逐行读取文件：

with open('file.txt', 'r') as file:for line in file:print(line.strip())

1.3 CSV 文件处理

CSV 是最常见的文件格式之一，Python 的 csv 模块可以方便地读取和写入 CSV 文件。

读取 CSV 文件：

import csvwith open('data.csv', 'r') as file:reader = csv.reader(file)for row in reader:print(row)

写入 CSV 文件：

import csvdata = [['Name', 'Age'], ['Alice', 30], ['Bob', 25]]
with open('output.csv', 'w', newline='') as file:writer = csv.writer(file)writer.writerows(data)

1.4 JSON 文件处理

JSON 格式是网络数据传输的常见格式，Python 的 json 模块提供了对 JSON 数据的读写支持。

读取 JSON 文件：

import jsonwith open('data.json', 'r') as file:data = json.load(file)print(data)

写入 JSON 文件：

import jsondata = {'name': 'Alice', 'age': 30}
with open('output.json', 'w') as file:json.dump(data, file)

二、Python 中的自动化脚本

Python 作为自动化工具非常强大，能够自动化重复性任务、文件处理、网络操作、系统管理等。以下是一些常见的自动化任务和解决方案。

2.1 自动化办公任务

Python 可以使用第三方库来自动化处理 Excel、PDF 等常见办公文件，极大提高工作效率。

Excel 文件处理：
使用 openpyxl 库，可以读取、写入和修改 Excel 文件。

pip install openpyxl

读取 Excel 文件：

import openpyxlworkbook = openpyxl.load_workbook('data.xlsx')
sheet = workbook.activefor row in sheet.iter_rows(values_only=True):print(row)

写入 Excel 文件：

import openpyxlworkbook = openpyxl.Workbook()
sheet = workbook.active
sheet['A1'] = 'Name'
sheet['B1'] = 'Age'sheet.append(['Alice', 30])
sheet.append(['Bob', 25])workbook.save('output.xlsx')

PDF 文件处理：
使用 PyPDF2 库，可以读取和操作 PDF 文件。

pip install PyPDF2

合并 PDF 文件：

import PyPDF2pdf_merger = PyPDF2.PdfMerger()
pdf_merger.append('file1.pdf')
pdf_merger.append('file2.pdf')with open('merged.pdf', 'wb') as output:pdf_merger.write(output)

2.2 网络请求与爬虫

Python 可以通过自动化脚本轻松处理网络请求，执行网络爬虫、批量下载等操作。

网络请求处理：
使用 requests 库，可以轻松发送 HTTP 请求，自动化下载网页内容。

pip install requests

发送 GET 请求：

import requestsresponse = requests.get('https://jsonplaceholder.typicode.com/posts')
print(response.json())

下载文件：

import requestsurl = 'https://example.com/file.zip'
response = requests.get(url)with open('file.zip', 'wb') as file:file.write(response.content)

自动化爬虫：
使用 BeautifulSoup 和 Selenium，可以实现自动化的网页数据爬取。

使用 BeautifulSoup 解析网页：

pip install beautifulsoup4

import requests
from bs4 import BeautifulSoupurl = 'https://example.com'
response = requests.get(url)
soup = BeautifulSoup(response.content, 'html.parser')for link in soup.find_all('a'):print(link.get('href'))

使用 Selenium 模拟浏览器操作：

pip install selenium

from selenium import webdriver# 初始化浏览器
driver = webdriver.Chrome()# 打开网页
driver.get('https://www.example.com')# 查找元素并自动化操作
search_box = driver.find_element_by_name('q')
search_box.send_keys('Python Selenium')
search_box.submit()# 关闭浏览器
driver.quit()

2.3 系统自动化

Python 也可以用来执行系统任务自动化，如自动化备份、系统监控和调度任务。

使用 subprocess 模块执行系统命令：

import subprocess# 执行系统命令
result = subprocess.run(['ls', '-l'], capture_output=True, text=True)
print(result.stdout)

自动化备份：
通过 Python，可以实现定时自动备份文件或数据库。

import shutilsource_folder = '/path/to/source'
backup_folder = '/path/to/backup'# 复制文件夹
shutil.copytree(source_folder, backup_folder)

2.4 定时任务自动化

使用 Python 的 schedule 库，可以轻松调度定时任务。

安装 schedule：
```
pip install schedule
```

编写定时任务脚本：

import schedule
import timedef job():print("每 5 秒执行一次任务")# 每 5 秒执行一次
schedule.every(5).seconds.do(job)while True:schedule.run_pending()time.sleep(1)

三、自动化脚本示例：批量重命名文件

假设有一个文件夹，包含一系列文件，我们需要为每个文件添加统一的前缀。可以通过以下 Python 脚本批量处理这些文件。

批量重命名文件脚本：

import osdef batch_rename(directory, prefix):# 获取目录下所有文件for filename in os.listdir(directory):old_path = os.path.join(directory, filename)# 只处理文件if os.path.isfile(old_path):new_filename = prefix + filenamenew_path = os.path.join(directory, new_filename)# 重命名文件os.rename(old_path, new_path)print(f"文件 {filename} 已重命名为 {new_filename}")# 使用示例
batch_rename('/path/to/folder', 'new_prefix_')

四、自动化脚本示例：自动化邮件发送

使用 Python 可以编写脚本自动发送电子邮件，常用于发送定时报告或提醒。

自动发送邮件脚本：

import smtplib
fromemail.mime.text import MIMEText
from email.mime.multipart import MIMEMultipartdef send_email(subject, body, to_email):sender_email = "your_email@example.com"password = "your_password"# 创建邮件对象msg = MIMEMultipart()msg['From'] = sender_emailmsg['To'] = to_emailmsg['Subject'] = subject# 邮件正文msg.attach(MIMEText(body, 'plain'))# 连接到 SMTP 服务器并发送邮件with smtplib.SMTP('smtp.example.com', 587) as server:server.starttls()server.login(sender_email, password)server.sendmail(sender_email, to_email, msg.as_string())print("邮件发送成功")# 使用示例
send_email('测试邮件', '这是通过 Python 自动发送的邮件', 'recipient@example.com')