Input/Output(輸入/輸出)

由于程序和運行時數(shù)據(jù)是在內(nèi)存中駐留法褥，由CPU這個超快的計算核心來執(zhí)行茫叭，涉及到數(shù)據(jù)交換的地方，通常是磁盤半等、網(wǎng)絡等揍愁，就需要IO接口。

比如你打開瀏覽器杀饵，訪問新浪首頁莽囤，瀏覽器這個程序就需要通過網(wǎng)絡IO獲取新浪的網(wǎng)頁。

• 瀏覽器首先會發(fā)送數(shù)據(jù)給新浪服務器切距，告訴它我想要首頁的HTML朽缎，這個動作是往外發(fā)數(shù)據(jù)，叫Output;
• 隨后新浪服務器把網(wǎng)頁發(fā)過來谜悟，這個動作是從外面接收數(shù)據(jù)话肖，叫Input。
• 所以葡幸，通常最筒，程序完成IO操作會有Input和Output兩個數(shù)據(jù)流。

當然也有只用一個的情況:

• 從磁盤讀取文件到內(nèi)存礼患，就只有Input操作是钥，
• 把數(shù)據(jù)寫到磁盤文件里，就只是一個Output操作缅叠。

Stream

Stream（流）是一個很重要的概念悄泥，可以把流想象成一個水管，
數(shù)據(jù)就是水管里的水肤粱，但是只能單向流動弹囚。

Input Stream就是數(shù)據(jù)從外面（磁盤、網(wǎng)絡）流進內(nèi)存;
Output Stream就是數(shù)據(jù)從內(nèi)存流到外面去领曼。

對于瀏覽網(wǎng)頁來說鸥鹉，瀏覽器和新浪服務器之間至少需要建立兩根水管蛮穿，才可以既能發(fā)數(shù)據(jù)，又能收數(shù)據(jù)毁渗。

同步IO和異步IO

由于CPU和內(nèi)存的速度遠遠高于外設的速度践磅，所以，在IO編程中灸异，就存在速度嚴重不匹配的問題府适。
舉個例子來說，比如要把100M的數(shù)據(jù)寫入磁盤肺樟，CPU輸出100M的數(shù)據(jù)只需要0.01秒檐春，可是磁盤要接收這100M數(shù)據(jù)可能需要10秒，怎么辦呢么伯？

同步IO：CPU等著疟暖，也就是程序暫停執(zhí)行后續(xù)代碼，等100M的數(shù)據(jù)在10秒后寫入磁盤田柔，再接著往下執(zhí)行
異步IO：CPU不等待俐巴，只是告訴磁盤，“您老慢慢寫凯楔，不著急窜骄，我接著干別的事去了”，于是摆屯，后續(xù)代碼可以立刻接著執(zhí)行

一邻遏、讀文件：open-read-close(必須)：with-open-read

import logging
logging.basicConfig(level=logging.INFO)
'''1
讀文件：使用Python內(nèi)置的open()函數(shù)，傳入文件名和標示符虐骑；
標示符'r'表示讀准验；
'''
f=open(r'data_center_test\share\h.txt','r')
'''2
文件打開成功，調(diào)用read()方法可以一次讀取文件的全部內(nèi)容;
Python把內(nèi)容讀到內(nèi)存廷没，用一個str對象表示;
'''
logging.info(f.read())
'''3
最后調(diào)用close()方法關(guān)閉文件糊饱。
文件使用完畢后必須關(guān)閉;
因為文件對象會占用操作系統(tǒng)的資源，并且操作系統(tǒng)同一時間能打開的文件數(shù)量也是有限的
'''
f.close()

'''4
由于文件讀寫時都有可能產(chǎn)生IOError颠黎，一旦出錯另锋，后面的f.close()就不會調(diào)用。
所以狭归，為了保證無論是否出錯都能正確地關(guān)閉文件夭坪，我們可以使用try ... finally來實現(xiàn)
'''
try:
    f = open(r'data_center_test\share\h.txt', 'r')
    print(f.read())
finally:
    if f:
        f.close()

問題：關(guān)于文件路徑中轉(zhuǎn)義字符問題

• 在路徑前面加r，即保持字符原始值的意思过椎。
  open(r'data_center_test\share\h.txt', 'r')
• 替換為雙反斜杠
  open('data_center_test\\share\\h.txt', 'r')
• 替換為正斜杠
  open('data_center_test/share/h.txt', 'r')

1室梅、with

Python引入了with語句來自動幫我們調(diào)用close()方法：

with open(r'data_center_test\share\h.txt', 'r') as f:
    print(f.read())

這和前面的try ... finally是一樣的，但是代碼更佳簡潔，并且不必調(diào)用f.close()方法

2亡鼠、read()

• read()：會一次性讀取文件的全部內(nèi)容赏殃；
• read(size)：如果文件有10G，內(nèi)存就爆了间涵，所以仁热，要保險起見，可以反復調(diào)用read(size)方法勾哩，每次最多讀取size個字節(jié)的內(nèi)容
• readline()：可以每次讀取一行內(nèi)容股耽；
• readlines()：一次讀取所有內(nèi)容并按行返回list；

with open(r'data_center_test\share\h.txt', 'r') as f:
    for line in f.readlines():
        print(line.strip()) 

問題：python f.read()讀取文件為空

• 可能原因1：
  多次調(diào)用f.read()钳幅，第一次調(diào)用f.read()可以讀取到內(nèi)容，這時游標會移動到文章末尾炎滞，再次調(diào)用f.read()是獲取不到內(nèi)容的敢艰，可以使用f.seek(0)將游標移動到文章開頭再次調(diào)用f.read()即可獲取內(nèi)容。

• 可能原因2：
  在使用f.write()向文件內(nèi)寫入內(nèi)容后立刻使用f.read()讀取文件內(nèi)容册赛，這時游標也是在文件末尾的钠导，也獲取不到文本，解決方法同上森瘪。

二牡属、二進制文件

前面講的默認都是讀取文本文件，并且是UTF-8編碼的文本文件扼睬。要讀取二進制文件逮栅，比如圖片、視頻等等窗宇，用'rb'模式打開文件即可

with open(r'data_center_test\share\1.png', 'rb') as f:
    print(f.read()) 
b'\xff\xd8\xff\xe0\x00\........... # 十六進制表示的字節(jié)

三措伐、字符編碼

1、encoding參數(shù)：要讀取非UTF-8編碼的文本文件军俊，需要給open()函數(shù)傳入encoding參數(shù)
2侥加、errors參數(shù)：表示如果遇到編碼錯誤或不規(guī)范的情況后直接忽略處理
（有些會報UnicodeDecodeError錯誤，因為在文本文件中可能夾雜了一些非法編碼的字符）

f = open('/Users/michael/gbk.txt', 'r', encoding='gbk', errors='ignore')
f.read()

四粪躬、寫文件：open-write-close(必須)：with-open-write

但是務必要調(diào)用f.close()來關(guān)閉文件担败。
當我們寫文件時，操作系統(tǒng)往往不會立刻把數(shù)據(jù)寫入磁盤镰官，而是放到內(nèi)存緩存起來提前，空閑的時候再慢慢寫入
只有調(diào)用close()方法時，操作系統(tǒng)才保證把沒有寫入的數(shù)據(jù)全部寫入磁盤朋魔。
忘記調(diào)用close()的后果是數(shù)據(jù)可能只寫了一部分到磁盤岖研，剩下的丟失了。
所以，還是用with語句來得保險：

with open(r"data_center_test\share\h.txt", "w") as f:
    f.write("你好呀")

以'w'模式寫入文件時孙援，如果文件已存在害淤，會直接覆蓋（相當于刪掉后新寫入一個文件）。
可以傳入'a'以追加（append）模式寫入

五拓售、open模式

小結(jié)：
在Python中腥椒，文件讀寫是通過open()函數(shù)打開的文件對象完成的。使用with語句操作文件IO是個好習慣