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Day 3：Python模块化、异常处理与包管理实战案例

news 2025/7/2 15:18:11

导语

在软件开发中，模块化结构、异常处理机制、以及标准库的掌握，是将“会写代码”提升为“能构建系统”的关键标志。今天，我们将通过构建一个实用的命令行批量文件处理工具，全面掌握这三大能力。

知识点预览

如何使用 import / from ... import ... 组织代码
编写属于自己的工具模块 myutils.py
掌握 try/except/finally 异常处理机制
玩转标准库：os、sys、pathlib、shutil
项目结构设计与包管理基本规范

一、背景与目标

日常开发中，我们经常面临批量处理本地文件（如重命名、转移、内容清洗等）的需求。为了避免每次手动操作，我们决定构建一个模块化的 Python 命令行脚本：

✅ 支持批量重命名文件
✅ 支持对指定目录中的 .txt 文件清洗内容
✅ 提供清晰的日志输出与异常捕获
✅ 可通过命令行参数控制行为

二、技术方案与模块组织

项目结构：

batch_tool/
├── main.py              # 主运行脚本
├── myutils.py           # 自定义工具包
├── config.py            # 可选：存放配置信息
└── test_dir/            # 测试目录（含待处理文件）

模块化导入示例

# main.py
from myutils import batch_rename, clean_txt_files

# myutils.py
import os
import sys
from pathlib import Path
import shutil

三、代码实现详解

1. `myutils.py` - 编写通用工具模块

# myutils.pyfrom pathlib import Path
import osdef batch_rename(directory, prefix="file"):try:path = Path(directory)for idx, file in enumerate(path.iterdir()):if file.is_file():new_name = f"{prefix}_{idx}{file.suffix}"file.rename(path / new_name)print(f"Renamed: {file.name} -> {new_name}")except Exception as e:print(f"[Error] 批量重命名失败: {e}")def clean_txt_files(directory):try:path = Path(directory)for file in path.glob("*.txt"):with file.open("r", encoding="utf-8") as f:lines = f.readlines()cleaned = [line.strip() for line in lines if line.strip()]with file.open("w", encoding="utf-8") as f:f.write("\n".join(cleaned))print(f"Cleaned: {file.name}")except Exception as e:print(f"[Error] 清洗失败: {e}")

2. `main.py` - 命令行入口脚本

# main.pyimport sys
from myutils import batch_rename, clean_txt_filesdef main():if len(sys.argv) < 3:print("Usage: python main.py <command> <directory>")print("Commands: rename | clean")returncommand = sys.argv[1]directory = sys.argv[2]if command == "rename":batch_rename(directory)elif command == "clean":clean_txt_files(directory)else:print(f"Unknown command: {command}")if __name__ == "__main__":main()

命令行中执行python3 main.py rename test,其中test为文件夹

(venv) (base) abc@appledeMacBook-Pro Python模块化 % python3 main.py           
Usage: python main.py <command> <directory>
Commands: rename | clean
(venv) (base) abc@appledeMacBook-Pro Python模块化 % python3 main.py rename test
Renamed: 3333.txt -> file_0.txt
Renamed: 11111.txt -> file_1.txt
Renamed: 2222.txt -> file_2.txt

四、标准库亮点回顾

模块	用途
`os`	与操作系统交互（目录判断、路径处理）
`sys`	获取命令行参数
`pathlib`	更现代的文件路径处理方式
`shutil`	文件复制/移动（可拓展使用）