第9章综合应用案例实战

1、第第9 9章章 综合应用案例实战综合应用案例实战董付国董付国微信公众号：微信公众号：PythonPython小屋小屋本章学习目标 了解标准库tkinter在GUI应用程序开发方面的应用 了解SQLite数据库基本操作并能编写简单数据库应用程序 了解使用Python读取Word、Excel、PowerPoint文件内容的方法 了解网络爬虫程序基本原理并能编写简单的爬虫程序 了解扩展库matplotlib在可视化方面的应用9.1 tkinter应用开发-9.1.1 tkinter基础知识 Python标准库tkinter是对Tcl/Tk的进一步封装，是一套完整的GUI开发模块的组合或套件，这些模块

2、共同提供了强大的跨平台GUI编程的功能，所有的源码文件位于Python安装目录中libtkinter文件夹。 除了在_init_.py文件中提供了导入tkinter就可以使用的常用组件、常量和变量类型之外，还通过ttk模块提供了Combobox、Progressbar和Treeview等组件，scrolledtext模块中提供了带滚动条的文本框，messagebox、commondialog、dialog、colorchooser、simpledialog、filedialog等模块提供了各种对话框，font模块提供了与字体有关的对象，这些需要导入相应的模块之后才能使用。9.1.1 tkint

3、er基础知识组件名称组件名称说明说明Button按钮Canvas画布，用于绘制直线、椭圆、多边形等各种图形Checkbutton复选框形式的按钮Entry单行文本框Frame框架，可作为其他组件的容器，常用来对组件进行分组Label标签，常用来显示单行文本Listbox列表框Menu菜单Message多行文本框Radiobutton单选钮，同一组中的单选钮任何时刻只能有一个处于选中状态Scrollbar滚动条Toplevel常用来创建新的窗口9.1.1 tkinter基础知识buttonImport = tkinter.Button(root, text=导入学生信息, command=but

4、tonImportClick) 参数root用来说明这次创建的按钮是要放置在root这个应用程序主界面上的，参数text用来设置按钮上显示的文本，参数command用来指定单击该按钮时要执行的操作，这里buttonImportClick是一个自定义函数的名字，单击按钮之后会执行buttonImportClick函数中的代码。 除此之外，常用的参数还有background（背景色）、bitmap（按钮上显示的位图）、borderwidth（边框宽度）、cursor（鼠标形状）、font（字体）、foreground（前景色）、justify（文本对齐方式）、height（高度）、width（宽度

5、）等。9.1.1 tkinter基础知识 按钮组件的pack()和place()方法用来把按钮组件放置到界面上，下面的代码使用place()方法把按钮放置到界面上距离左边界和上边界均为20个像素的位置：buttonImport.place(x=20, y=20, height=30, width=100)9.1.1 tkinter基础知识 创建一个字符串变量，然后再创建一个输入框（或单行文本框）Entry组件放置到界面上，并把字符串变量和输入框绑定到一起。xuehao = tkinter.StringVar(root)entryXuehao = tkinter.Entry(root, # 设置

6、字体、字号 font=(simhei, 20), # 设置前景色、背景色 fg=red, bg=#66dddd, # 绑定变量 textvariable=xuehao)# 放置到窗口上指定位置，并设置组件尺寸entryXuehao.place(x=100, y=5, width=150, height=40)9.1.1 tkinter基础知识 使用tkinter开发GUI程序的基本步骤为：1）编写通用代码，例如数据库操作、程序中需要多次调用的函数。2）创建应用程序，搭建界面，放置菜单、标签、按钮、输入框、单选钮、复选框、组合框等组件，设置组件的位置、宽度、高度、文本、颜色、字体等属性以及必要的

7、事件处理函数。3）编写组件的事件处理函数代码实现预定的业务逻辑。4）启动消息主循环，启动应用程序。9.1.2 tkinter应用开发综合案例 例例9-1 安装Python之后，自带的IDLE是一个简单的Python代码编辑和运行环境，具有语法高亮、智能提示、自动缩进等功能。编写程序，使用tkinter编写Python代码编辑器，实现代码自动缩进与反缩进以及语法高亮等基本功能，支持对直接输入的代码和复制来的代码进行自动处理。code例9-1.py9.1.2 tkinter应用开发综合案例9.1.2 tkinter应用开发综合案例 例例9-2 编写程序，使用tkinter设计界面，输入网址URL之

8、后，使用Python扩展库qrcode生成一个二维码图片，微信扫描二维码可以直接跳转到指定的页面。code例9-2.py9.2 SQLite数据库操作-9.2.1 SQLite数据库基础 SQLite是内嵌在Python中的轻量级、基于磁盘文件的数据库管理系统，不需要安装和配置服务器，支持使用SQL语句来访问数据库。该数据库使用C语言开发，支持大多数SQL91标准，支持原子的、一致的、独立的和持久的事务，不支持外键限制；通过数据库级的独占性和共享锁定来实现独立事务，当多个线程同时访问同一个数据库并试图写入数据时，每一时刻只有一个线程可以写入数据。默认情况下，SQLite数据库必须和相应的服务端

9、程序在同一台服务器上，除非自己编写专门的代理程序。9.2.1 SQLite数据库基础 SQLite支持最大140TB大小的单个数据库，每个数据库完全存储在单个磁盘文件中，一个数据库就是一个文件，通过直接复制数据库文件就可以实现备份。如果需要使用可视化管理工具来操作SQLite数据库，可以使用SQLiteManager、SQLite Database Browser或其他类似工具。9.2.1 SQLite数据库基础 在SQLite数据库中，主要有以下几种数据类型（或者说是存储类别）： NULL: 值为一个NULL空值。 INTEGER: 值被标识为整数，依据值的大小可以依次被存储为1,2,3,4

10、,6或8个字节。 REAL: 所有值都是浮点数值，被存储为8字节的IEEE浮点数。 TEXT: 值为文本字符串，使用数据库编码存储，如UTF-8、UTF-16-BE或UTF-16-LE。 BLOB: 值是数据的二进制对象，如何输入就如何存储，不改变格式。9.2.1 SQLite数据库基础 Python标准库sqlite3提供了SQLite数据库访问接口，不需要额外配置，连接数据库之后可以使用SQL语句对数据进行增、删、改、查等操作。9.2.1 SQLite数据库基础 import sqlite3 conn = sqlite3.connect(test.db) # 连接或创建数据库 cur =

11、conn.cursor() # 创建游标 cur.execute(CREATE TABLE tableTest(field1 numeric, field2 text) # 创建数据表 data = zip(range(5), abcde) cur.executemany(INSERT INTO tableTest values(?,?), data) # 问号是占位符，执行时被替换 # 插入多条记录9.2.1 SQLite数据库基础 cur.execute(SELECT * FROM tableTest ORDER BY field1 DESC) # 查询记录 for rec in cur.

12、fetchall(): print(rec)(4, e)(3, d)(2, c)(1, b)(0, a) mit() # 提交事务，保存数据9.2.2 常用SQL语句（1）创建数据表）创建数据表CREATE TABLE tablename(col1 type1 NOT NULL PRIMARY KEY,col2 type2 NOT NULL,.)（2）删除数据表）删除数据表DROP TABLE tablename（3）插入记录）插入记录INSERT INTO tablename(field1,field2) VALUES(value1,value2)9.2.2 常用SQL语句（4）查询记录）查

13、询记录SELECT * FROM tablename WHERE field1value1SELECT field1,field2,field3 FROM tablename WHERE field1 LIKE %value1%SELECT * FROM tablename WHERE field1 BETWEEN value1 AND value2SELECT * FROM tablename ORDER BY field1,field2 DESCSELECT COUNT(*) AS totalcount FROM tablenameSELECT SUM(field1) AS sumvalu

14、e FROM tablenameSELECT AVG(field1) AS avgvalue FROM tablenameSELECT MAX(field1) AS maxvalue FROM tablenameSELECT MIN(field1) AS minvalue FROM tablenameSELECT TOP 10 * FROM tablename WHERE field1 LIKE %value1% ORDER BY field1SELECT * FROM tablename WHERE field1 LIKE %value1% ORDER BY field1 LIMIT 109

15、.2.2 常用SQL语句（5）更新记录）更新记录UPDATE tablename SET field1=value1 WHERE field2=value2（6）删除记录）删除记录DELETE FROM tablename WHERE field1=value19.2.3 使用tkinter+SQLite开发个人通信录管理系统 本节通过一个通信录管理系统来演示SQLite数据库的应用，程序界面使用tkinter开发，可以结合9.1节的内容和代码中的注释进行理解，更多数据库操作案例可以通过微信公众号“Python小屋”历史文章清单https:/ 使用tkinter+SQLite开发个人通信录管理

16、系统 例例9-3 编写程序实现通信录管理系统，使用SQLite数据库存储数据，使用tkinter设计界面。code例9-3.pyw9.3 Office文档操作-9.3.1 docx、xlsx、pptx文件操作基础 扩展库python-docx、docx2python提供了docx格式Word文档操作的接口。扩展库python-docx可以使用pip install python-docx命令进行安装，安装之后叫docx。扩展库docx2python的安装名称和使用名称是一致的。9.3.1 docx、xlsx、pptx文件操作基础 在真正操作docx文件之前，需要对这种类型的文件结构有一定的了解

17、。在docx文件中，有很多sections（节）、paragraphs（段落）、tables（表格）、inline_shapes（行内元素）组成，其中每个段落又包括一个或多个run（一段连续的具有相同格式的文本），每个表格又包含一个或多个rows（行）和columns（列），每行或列又包括多个cells（单元格）。所有这些对象都具有大量的属性，通过这些属性来读取或控制Word文档中的内容和格式。9.3.1 docx、xlsx、pptx文件操作基础 Python扩展库openpyxl提供了操作xlsx格式Excel文件的接口，可以使用pip install openpyxl安装这个扩展库。Ana

18、conda3安装包中已经集成安装了openpyxl，不需要再次安装。 每个Excel文件称为一个workbook（工作簿），由若干worksheet（工作表）组成，每个工作表又由若干rows（行）和columns（列）组成，每个行和列由若干单元格组成。在单元格中可以存储整数、实数、字符串、公式、图表等对象。9.3.1 docx、xlsx、pptx文件操作基础 Python扩展库python-pptx提供了pptx格式PowerPoint文件操作的接口，可以使用pip install python-pptx命令安装，安装之后的名字叫pptx。 每个PowerPoint文件称为一个Presenta

19、tion（演示文档），每个Presentation对象包含一个由所有幻灯片组成的属性slides，每个幻灯片对象的属性Shapes包含了这一页幻灯片上的所有元素，可以是TEXT_BOX（文本框）、PICTURE（图片）、CHART（图表）、TABLE（表格）或其他等元素，分别对应不同的shape_type属性值。9.3.2 查找包含特定关键字的Word、Excel、PowerPoint文件 例例9-4 编写程序，搜索并输出当前文件夹中包含特定关键字字符串的Word、Excel、PowerPoint文件名。code例9-4.py 使用方法：c:Python38Python.exe 例9-4.py

20、 董付国c:Python38Python.exe 例9-4.py /s 董付国9.4 网络爬虫实战-9.4.1 requests基本操作 Python扩展库requests提供了比标准库urllib更简洁的形式来处理HTTP协议和获取网页内容，也是比较常用的爬虫工具之一，使用pip可以直接在线安装。9.4.1 requests基本操作 下面的代码演示了增加头部并设置访问代理的用法： url = https:/ headers = user-agent: my-app/0.0.1 r = requests.get(url, headers=headers)9.4.1 requests基本操作 下

21、面的代码演示了以POST方式访问网页并提交数据的用法： payload = key1: value1, key2: value2 r = requests.post(/post, data=payload) print(r.text) # 查看网页信息，略去输出结果 url = https:/ payload = some: data r = requests.post(url, json=payload) print(r.text) # 查看网页信息，略去输出结果 print(r.headers) # 查看头部信息，略去输出结果 print(r.header

22、sContent-Type)application/json; charset=utf-8 print(r.headersContent-Encoding)gzip9.4.1 requests基本操作 下面的代码演示了get()方法的cookies参数的用法： r = requests.get(http:/ print(r.cookies) # 查看cookies url = /cookies cookies = dict(cookies_are=working) r = requests.get(url, cookies=cookies) # 设置cooki

23、es print(r.text) cookies: cookies_are: working 9.4.2 BeautifulSoup基本操作 BeautifulSoup是一个非常优秀的Python扩展库，可以用来从HTML或XML文件内容中提取感兴趣的数据，允许指定使用不同的解析器。可以使用pip install beautifulsoup4直接进行安装，安装之后应使用from bs4 import BeautifulSoup导入并使用。9.4.2 BeautifulSoup基本操作 from bs4 import BeautifulSoup BeautifulSoup(hello world

24、!, lxml) # 自动添加和补全标签hello world! html_doc = The Dormouses storyThe Dormouses storyOnce upon a time there were three little sisters; and their names wereElsie,Lacie andTillie;and they lived at the bottom of a well.9.4.2 BeautifulSoup基本操作 soup = BeautifulSoup(html_doc, html.parser) print(soup.prettify

25、() The Dormouses story The Dormouses story Once upon a time there were three little sisters; and their names were Elsie , Lacie and Tillie ;and they lived at the bottom of a well. . 9.4.2 BeautifulSoup基本操作 print(soup.title) # 访问特定的标签The Dormouses story print() # 标签名字title print(soup.t

26、itle.text) # 标签文本The Dormouses story print(soup.title.string)The Dormouses story print(soup.title.parent) # 上一级标签The Dormouses story print(soup.head)The Dormouses story print(soup.b) # 使用不同形式访问标签The Dormouses story print(soup.body.b)The Dormouses story print() # 把整个BeautifulSoup对象看做标签对象docu

27、ment9.4.2 BeautifulSoup基本操作 print(soup.body)The Dormouses storyOnce upon a time there were three little sisters; and their names wereElsie,Lacie andTillie;and they lived at the bottom of a well.9.4.2 BeautifulSoup基本操作 print(soup.p)The Dormouses story print(soup.pclass) # 标签属性title print(soup.p.get(c

28、lass) # 也可以这样查看标签属性title print(soup.p.text)The Dormouses story print(soup.p.contents)The Dormouses story print(soup.a)Elsie print(soup.a.attrs) # 查看标签所有属性class: sister, href: http:/ id: link19.4.2 BeautifulSoup基本操作 print(soup.find_all(a) # 查找所有标签Elsie, Lacie, Tillie print(soup.find_all(a, b) # 同时查找和

29、标签The Dormouses story, Elsie, Lacie, Tillie9.4.2 BeautifulSoup基本操作 import re # 导入正则表达式模块 print(soup.find_all(href=pile(elsie) # 查找href包含特定关键字的标签Elsie print(soup.find(id=link3)Tillie print(soup.find_all(a, id=link3)Tillie for link in soup.find_all(a): print(link.text,:,link.get(href)Elsie : http:/ :

30、http:/ : http:/ BeautifulSoup基本操作 print(soup.get_text() # 返回所有文本The Dormouses storyThe Dormouses storyOnce upon a time there were three little sisters; and their names wereElsie,Lacie andTillie;and they lived at the bottom of a well. soup.aid = test_link1 # 修改标签属性的值 print(soup.a)Elsie soup.a.string.replace_with(test_Elsie) # 修改标签文本Elsie print(soup.a.string)test_Elsie9.4.2 BeautifulSoup基本操作 print(soup.prettify() The Dormouses story The Dormouses story Once upon a time there were three little sisters; and their names were test_Elsie , Lacie and Tillie ;and they lived at the bottom of a w