1.python基础：基本概述
1.Python基础：基本概述
在运维工作中，Python凭借其语法简洁、生态丰富、跨平台兼容、胶水特性突出等优势，成为运维工程师的核心工具之一。它能高效解决批量操作、自动化部署、监控告警、日志分析等运维核心场景问题，大幅降低重复劳动、提升运维效率与稳定性，是从 “手动运维” 迈向 “自动化 / 智能化运维” 的关键技术支撑。
文章目录
- 1.Python基础：基本概述
- 1.Python 概述
- 1.1环境部署
- 1.2开发工具
- 1.3Python模块
- 1.3.1安装模块
- 1.3.2Python模块的实现
- 1.3.3 pip模块管理工具
- 1.3.4 pip镜像源设置
- 1.3.5 导入设置
1.Python 概述
Python是一种高级、解释型、通用的编程语言，由Guido van Rossum于1991年创建。
主要特点:
- 简单易学：语法清晰简洁，适合初学者
- 开源免费：完全免费使用和分发
- 跨平台：支持Windows、Linux、macOS等操作系统
- 丰富的库：拥有庞大的标准库和第三方库
- 面向对象：支持面向对象编程
- 可扩展性：可以调用C/C++代码
应用领域（我只了解一部分）：
- Web 开发（Django、Flask 框架）
- 数据科学和机器学习（Pandas、TensorFlow 库）
- 自动化脚本（系统运维、测试自动化）
- 网络爬虫（爬取网页数据）
- 游戏开发（Pygame 库）
- 科学计算（NumPy、SciPy 库）
1.1环境部署
Windows 11 下安装步骤：
- 安装 Python 软件包
- 访问 Python 官网（https://www.python.org/）下载对应版本的安装包
- 运行安装包，勾选 “Add Python to PATH” 选项，便于后续命令行调用
- 点击 “Install Now” 完成安装
- 安装 PyCharm 集成开发环境
- 访问 JetBrains 官网（https://www.jetbrains.com/pycharm/）下载社区版（免费）
- 安装时勾选 “将 bin 文件夹添加到 PATH”，自动配置环境变量
- 按向导完成安装后，启动 PyCharm 即可开始编程
1.2开发工具
- Python 解释器：执行 Python 代码的核心程序
- PyCharm：功能强大的 Python 集成开发环境（IDE），支持代码补全、调试等功能
- VS Code：轻量级编辑器，通过安装 Python 插件可实现高效开发 (后续内容没有用到这个)
- pip：Python 官方包管理工具，用于安装第三方库
1.3Python模块
1.3.1安装模块
随着程序复杂度提高，代码量会同步增长。将功能性代码拆分到不同文件中，可提高代码的可维护性，这些存放功能性代码的文件就是模块。
Python 支持以模块形式组织代码，包含：
- 标准模块：Python 内置，可直接导入使用（如
math、os） - 第三方模块：需先安装才能使用（如
pygame、requests）
1.3.2Python模块的实现
在 Python 中，模块本质上就是一个 .py 文件，其加载机制如下：
1.假设你写了一个 import math，Python此时的动作：
- 在
sys.path列出的目录中查找math.py（或编译后的math.pyc）； - 如果找到，执行该文件中的所有顶层代码（定义函数、类、变量）；、
- 把这个命名空间（namespace）存入
sys.modules缓存； - 将该命名空间绑定到当前作用域的
math名字上。
#验证
import sys
print(sys.modules['math']) # 查看已加载的模块
2.模块的生命周期
- 首次导入：加载并执行代码，结果缓存到
sys.modules - 再次导入：直接从缓存返回，不会重新执行
- 保证模块是单例（全局唯一），避免重复初始化
3.包(Package)：模块的容器
- 当项目变大时，可通过目录组织多个模块，形成包：
- 在目录中添加
__init__.py文件（可为空），该目录即成为包 - 目录结构示例：
- 在目录中添加
mypackage/
├── __init__.py
├── module1.py
└── module2.py
- 使用方式：
from mypackage import module1
module1.func1() # 调用模块中的函数
1.3.3 pip模块管理工具
pip 是 Python 的官方包管理工具，用于安装、升级、管理和卸载第三方库。它从 Python Package Index (PyPI) 或指定源下载包，简化依赖管理。
基本语法：
# 安装模块
pip install 模块名
# 示例：安装 pygame 库
pip install pygame
# 升级模块
pip install --upgrade 模块名
# 卸载模块
pip uninstall 模块名
1.3.4 pip镜像源设置
解决超时报错问题：
原因：国内镜像源未设置，需要配置pip.ini
国内网络访问 PyPI 可能较慢，可配置国内镜像源加速下载：
在终端对镜像源进行设置，前提是已经按照Python和pip
#升级 pip（使用临时镜像）
python -m pip install -i https://mirrors.huaweicloud.com/repository/pypi/simple --upgrade pip
#永久设置镜像源
pip config set global.index-url
https://mirrors.huaweicloud.com/repository/pypi/simple
多镜像源配置（推荐）：
- 在
C:\Users\用户名\目录下创建pip文件夹 - 在该文件夹中创建
pip.ini文件，内容如下：
[global]
timeout=40
index-url=http://mirrors.aliyun.com/pypi/simple/
extra-index-url=https://pypi.tuna.tsinghua.edu.cn/simple/http://pypi.douban.com/simple/http://pypi.mirrors.ustc.edu.cn/simple/
[install]
trusted-host=pypi.tuna.tsinghua.edu.cnmirrors.aliyun.compypi.douban.compypi.mirrors.ustc.edu.cn
验证配置：
pip list # 列出已安装的模块，测试是否能正常连接镜像源
样式展示:
python -m pygame.examples.aliens
1.3.5 导入设置
使用模块前需先导入，Python 提供多种导入方式：
0.先安装模块
或者通过终端安装，通过pip包管理器
1.导入整个模块：
import pygame
pygame.init() # 调用模块中的函数（模块名.函数名）
注意：pip是在线工具，pip命令执行后，它需要联网获取模块资源，若没有网络或网络不佳，pip将无法顺利安装第三方模块。
在使用模块中定义的内容之前，需先将模块导入到当前程序。Python使用import关键字导入模块，其语法格式如下：
import 模块1，模块2,....
模块导入后，可通过点字符“.”调用模块中的内容，其语法格式如下：
模块.函数
模块.变量
2.导入模块特定内容
通过点字符调用模块中的内容可避免多个模块中存在同名函数时代码产生歧义，但若不存在同名函数，可使用from…import…语句直接将模块的指定内容导入程序，并在程序中直接使用模块中的内容。
from pygame import init
init() # 直接使用函数，无需加模块名
3.导入模块中的所有内容（不推荐）：
使用from…import…语句也可将指定模块的全部内容导入当前程序，此时可使用“*”指代模块中的全部内容。
from pygame import *
建议：虽然from…import *可以方便地导入一个模块中的所有内容，此方式可能导致命名冲突，建议少用但考虑到代码的可维护性，此种方式不应被过多地使用。
4.为模块设置别名：
import math as m
print(m.sqrt(16)) # 输出 4.0，使用别名调用
**模块（module）、包（package）和库（lib）**是Python组织代码的三种方式。
模块：最基础的代码组织方式，每个包含有组织的代码片段的.py文件都是一个模块，文件名就是模块名。(单个 .py 文件，包含函数、类和变量)
包：以类似目录的结构组织模块文件或子包，简单来说，一个包含init.py文件的目录就是一个包。包中必有init.py文件，可以有多个模块或子包。(含 __init__.py 的目录，用于组织多个模块)
库：一个抽象概念，它是指一组相关功能的模块集合（如 numpy 科学计算库）。