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文章目录 学生信息库完善的需求脚本完善后的源码脚本演示需准备的学生信息与演示结果总结梳理
至今为止，我们学习了 python 中的包与模块，在这期间我们同事也学习了如何读取写入文件。今天我们要重新拿出之前的练习，学生信息库。
在此之前，我们的学生信息都是存在于 字典 中的，程序一但退出将会全部消失。所在在一开始，我们就定义了一些学生的初始化信息，今天我们就要做学生信息的持久化。
学生信息库完善的需求所谓持久化，就是将学生的信息数据存入磁盘中永久的保存。所以今天我们主要做两件事：
1、将学生信息存入到一个 json 文件中，并且添加 读与写 的操作(读写 json 文件 的函数)2、将对于用户操作文件的记录进行日志记录，用户 添加、修改和删除的行为 记录到日志文件中；添加与修改的行为使用 info 级别，而删除的行为则使用 warn 警告级别记录在日志文件。（让我们知道什么时间执行了添加与修改操作，什么时间执行了删除操作。） 脚本完善后的源码完善后的脚本如下：
# coding:utf-8 """ @Author:Neo @Date:2020/1/27 @Filename:students_info.py @Software:Pycharm """ import logging import json import os ''' 学生信息库 1: 将学生信息存入一个json文件中， 添加读与写json的函数 2: 我们要将用户添加修改和删除的行为记录到日志中，添加与修改都用info代表 而delete将要用warn警告来提示 ''' class NotArgError(Exception): def __init__(self, message): self.message = message class MissPathError(Exception): # 自定义一个异常类，判断存储学生信息的文件是否存在 def __init__(self, message): self.message = message class FormatError(Exception): # 自定义一个异常类，判断存储学生信息的文件是否是 'json' 格式（Format既是格式也代表容器的意思） def __init__(self, message): self.message = message class StudentInfo(object): def __init__(self, students_path, log_path): # TODO：初始化函数 （判断存储学生信息、日志文件是否存在） # 由于这次我们是要将信息存储在一个文件中，所以我们的初始化就要变更为 students_path # 之前我们使用的是 students 这个字典，这次我们使用 students_path 这个文件 self.students_path = students_path self.log_path = log_path self.log = self.__log() self.__init_path() # 确定 存储学生信息(student_path) 文件存在后，调用 __read() 函数 self.__read() # print(self.students, '-------') def __log(self): # 初始化 log 日志的对象 if os.path.exists(self.log_path): # 判断 log 文件是否存在，如果存在使用 'a'-追加模式；不存在，则使用 'w'-创建模式 mode = 'a' else: mode = 'w' logging.basicConfig( # 定义 basicConfig ，格式化日志输出的级别与格式 level=logging.INFO, format='%(asctime)s-%(filename)s-%(lineno)d-%(levelname)s-%(message)s', # 时间 - 文件名 - 触发日志的代码行 - 日志级别 - 日志信息 filename=self.log_path, filemode=mode ) # self.log = logging return logging def __init_path(self): # 定义一个私有函数 __init_path 判断 'students.json' 文件是否存在且是否是 json 格式文件，不存在则抛出异常 if not os.path.exists(self.students_path): raise MissPathError('当前的 %s 文件不存在：' % self.students_path) if not os.path.isfile(self.students_path): raise TypeError('当前的 \'students_path\' 不是一个文件') if not self.students_path.endswith('.json'): raise FormatError('当前不是一个json文件') def __read(self): # 定义一个私有 __read() 函数，读取文件 with open(self.students_path, 'r') as f: try: data = f.read() except Exception as e: raise e self.students = json.loads(data) def __save(self): # 定义一个私有 __save 函数，用以保存 with open(self.students_path, 'w') as f: json_data = json.dumps(self.students) f.write(json_data) def get_by_id(self, student_id): # 获取学生信息的id return self.students.get(student_id) def get_all_students(self): # 获取所有学生信息 for id_, value in self.students.items(): print('学号：{}, 姓名:{}, 年龄:{}, 性别:{}, 班级:{}'.format( id_, value['name'], value['age'], value['sex'], value['class_number'] )) return self.students def add(self, **student): # TODO 执行写入操作、然后保存，并读取 try: self.check_user_info(**student) except Exception as e: raise e self.__add(**student) self.__save() # 存储是为了将最新的数据存储到 json 文件 self.__read() # 读取是为了当前的实例化对象拿到最新的 json 文件的数据 def adds(self, new_students): # TODO 执行写入操作、然后保存，并读取 for student in new_students: try: self.check_user_info(**student) except Exception as e: print(e, student.get('name')) continue self.__add(**student) self.__save() # 存储是为了将最新的数据存储到 json 文件 self.__read() # 读取是为了当前的实例化对象拿到最新的 json 文件的数据 def __add(self, **student): if len(self.students) == 0: # 判断 self.students 是否为空，为空 new_id =1，不为空则自增 +1 new_id = 1 else: keys = list(self.students.keys()) _keys = [] for item in keys: _keys.append(int(item)) new_id = max(_keys) + 1 self.students[new_id] = student self.log.info('学生%s被注册了' % student['name']) def delete(self, student_id): if student_id not in self.students: print('{} 并不存在'.format(student_id)) else: user_info = self.students.pop(student_id) print('学号是{}, {}同学的信息已经被删除了'.format(student_id, user_info['name'])) self.log.warning('学号是{}, {}同学的信息已经被删除了'.format(student_id, user_info['name'])) self.__save() # 存储是为了将最新的数据存储到 json 文件 self.__read() # 读取是为了当前的实例化对象拿到最新的 json 文件的数据 def deletes(self, ids): for id_ in ids: if id_ not in self.students: print(f'{id_} 不存在学生库中') continue student_info = self.students.pop(id_) print(f'学号{id_} 学生{student_info["name"]} 已被移除') self.log.warning(f'学号{id_} 学生{student_info["name"]} 已被移除') self.__save() # 存储是为了将最新的数据存储到 json 文件 self.__read() # 读取是为了当前的实例化对象拿到最新的 json 文件的数据 def update(self, student_id, **kwargs): if student_id not in self.students: print('并不存在这个学号:{}'.format(student_id)) try: self.check_user_info(**kwargs) except Exception as e: raise e self.students[student_id] = kwargs self.__save() # 存储是为了将最新的数据存储到 json 文件 self.__read() # 读取是为了当前的实例化对象拿到最新的 json 文件的数据 print('同学信息更新完毕') def updates(self, update_students): for student in update_students: try: id_ = list(student.keys())[0] except IndexError as e: print(e) continue if id_ not in self.students: print(f'学号{id_} 不存在') continue user_info = student[id_] try: self.check_user_info(**user_info) except Exception as e: print(e) continue self.students[id_] = user_info print('所有用户信息更新完成') self.__save() # 存储是为了将最新的数据存储到 json 文件 self.__read() # 读取是为了当前的实例化对象拿到最新的 json 文件的数据 def search_users(self, **kwargs): assert len(kwargs) == 1, '参数数量传递错误' values = list(self.students.values()) key = None value = None result = [] if 'name' in kwargs: key = 'name' value = kwargs[key] elif 'sex' in kwargs: key = 'sex' value = kwargs['sex'] elif 'class_number' in kwargs: key = 'class_number' value = kwargs[key] elif 'age' in kwargs: key = 'age' value = kwargs[key] else: raise NotArgError('没有发现搜索的关键字') for user in values: # [{name, sex, age, class_number}, {}] if value in user[key]: result.append(user) return result def check_user_info(self, **kwargs): assert len(kwargs) == 4, '参数必须是4个' if 'name' not in kwargs: raise NotArgError('没有发现学生姓名参数') if 'age' not in kwargs: raise NotArgError('缺少学生年龄参数') if 'sex' not in kwargs: raise NotArgError('缺少学生性别参数') if 'class_number' not in kwargs: raise NotArgError('缺少学生班级参数') name_value = kwargs['name'] # type(name_value) age_value = kwargs['age'] sex_value = kwargs['sex'] class_number_value = kwargs['class_number'] # isinstace(对比的数据, 目标类型） isinstance(1, str) if not isinstance(name_value, str): raise TypeError('name应该是字符串类型') if not isinstance(age_value, int): raise TypeError('age 应该是整型') if not isinstance(sex_value, str): raise TypeError('sex应该是字符串类型') if not isinstance(class_number_value, str): raise TypeError('class_number应该是字符串类型') students = { 1: { 'name': 'Neo', 'age': 18, 'class_number': 'A', 'sex': 'boy' }, 2: { 'name': 'Jack', 'age': 16, 'class_number': 'B', 'sex': 'boy' }, 3: { 'name': 'Lily', 'age': 18, 'class_number': 'A', 'sex': 'girl' }, 4: { 'name': 'Adem', 'age': 18, 'class_number': 'C', 'sex': 'boy' }, 5: { 'name': 'HanMeiMei', 'age': 18, 'class_number': 'B', 'sex': 'girl' } } if __name__ == '__main__': student_info = StudentInfo('students.json', 'students.log') user = student_info.get_by_id(1) student_info.add(name='Marry', age=16, class_number='A', sex='girl') users = [ {'name': 'Atom', 'age': 17, 'class_number': 'B', 'sex': 'boy'}, {'name': 'Lucy', 'age': 18, 'class_number': 'C', 'sex': 'girl'} ] student_info.adds(users) student_info.get_all_students() print('------------------------------------------------------') student_info.deletes([7, 8]) student_info.get_all_students() print('------------------------------------------------------') student_info.updates([ {1: {'name': 'Jone', 'age': 18, 'class_number': 'A', 'sex': 'boy'}}, {2: {'name': 'Nike', 'age': 18, 'class_number': 'A', 'sex': 'boy'}} ]) student_info.get_all_students() print('------------------------------------------------------') result = student_info.search_users(name='d') print(result) print('------------------------------------------------------') result = student_info.search_users(name='小') print(result) print('------------------------------------------------------') result = student_info.search_users(name='') print(result) result = student_info.search_users(name='小') print(result) print('------------------------------------------------------') result = student_info.search_users(name='') print(result) print('------------------------------------------------------')PS - 1：使用该脚本演示时，需要在 脚本文件 的相对路径下，创建一个 students.json 与 students.log 文件用来存储学生信息与记录日志。（文件名随意），还有一点需要注意的是 students.json 文件初始状态需要在文件内写入空的大括号，即 {} ,否则会写入学生信息失败！
PS - 2：237行的 students 与 main 方法的 输出打印仅仅是为了调试演示效果。
脚本演示需准备的学生信息与演示结果脚本演示截图如下：
? 准备添加的学生信息数据
object.add(name='Neo', age=18, class_number='A', sex='boy') object.add(name='Jack', age=16, class_number='B', sex='boy') object.add(name='Lily', age=18, class_number='A', sex='girl') object.add(name='Adem', age=17, class_number='C', sex='boy') object.add(name='HanMeiMei', age=18, class_number='B', sex='girl') object.add(name='Marry', age=16, class_number='A', sex='gir') object.add(name='Atom', age=17, class_number='B', sex='boy') object.add(name='Lucy', age=18, class_number='C', sex='girl') object.add(name='Jone', age=17, class_number='A', sex='boy')总结梳理
针对之前做的 学生信息库(升级学生信息库为面向对象形式)，在今天我们主要做了两方面的内容。
1、将我们的学生信息数据 持久化 的存贮在了我们的 json 文件中，并且写入和读取。
2、针对我们执行对应操作的日志进行了 添加 和 删除 的行为做了记录。
目前我们也已经达到了，可能大家针对上文脚本中的 __log() 与 __init_path() 等函数还有一些疑惑；在之前的学习中，我们想要定义一个 self 的变量，都是在我们的构造函数中实现的，类似于 self.log_path = log_path 这样的等于一个传进来的参数这样来定义的。
实际上我们想要定义一个 self 的变量，并不拘泥与只在我们的构造函数中这样的实现方式。我们可以在任何函数中，通过 self 的形式生成一个 self 对应的变量。 就如同 上文的 __read() 函数中，我们通过 self.students = json.loads(data) 获取传进来的新的值。
那么该章节的练习也就在这里告一段落，到今天为止。我们的学生信息库真正的做到持久化，真正的做到可用的状态了。大家也可以拓展一下思维，更好的完善这个 学生信息库 。（讲道理，这样的学生信息库虽然已经实现了我们提到的功能，其实我认为还是不完善的。当然了，等我们学到 数据库开发阶段的话，那才叫做真正的 持久化 。）
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