Python 常用外部模块详解

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2023-02-11
Python算法思想集结深入理解动态规划
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RabbitMQ

RabbitMQ是一个在AMQP基础上完整的,可复用的企业消息系统,他遵循Mozilla Public License开源协议,MQ全称为Message Queue,消息队列(MQ)是一种应用程序对应用程序的通信方法,应用程序通过读写出入队列的消息(针对应用程序的数据)来通信,而无需专用连接来链接它们.消息传递指的是程序之间通过在消息中发送数据进行通信,而不是通过直接调用彼此来通信,直接调用通常是用于诸如远程过程调用的技术.排队指的是应用程序通过队列来通信,队列的使用除去了接收和发送应用程序同时执行的要求,说的笼统点是queue+socket实现.

◆MQ的基础应用◆

如果启动了多个消费者,那么他们之间是串行获取数据的,也就是说如果1号消费者收不到数据,那么MQ将默认发送给2号消费者,以此类推,如果全部消费者不在线,那么MQ会默认存储这个消息,直到有消费者上线,MQ就会将消息发送给指定的消费者.

生产者:

import pika

conn = pika.BlockingConnection(pika.ConnectionParameters
                               (host="192.168.1.5",port="5672")    #指定连接地址
            )
print("链接消息:",conn)

channel = conn.channel()
channel.queue_declare(queue="lyshark")

while True:
    temp =input("发送数据:").strip()
    channel.basic_publish(exchange="",routing_key="lyshark",body=temp)

conn.close()

消费者:

import pika

connection = pika.BlockingConnection(pika.ConnectionParameters
                                    (host='192.168.1.5',port="5672")
            )

channel = connection.channel()
channel.queue_declare(queue='lyshark')

def callback(ch,method,properties,body):
    print("接收的数据: %r" %body)

channel.basic_consume(callback,         #消息来到后,调用callback回调函数.
                      queue='lyshark',  #指定消息队列名称
                      no_ack=True)      # 如果=True,则消息发送中间中断后会自动保存下来.
                                        # 下一次客户端上线后会自动的接受消息

print("==========准备接收消息==========")
channel.start_consuming()              #循环接收消息

◆消息的持久化◆

如果服务器端被强制关闭了,我们的消息就丢失了,那就需要我们对服务器端的数据做一个持久化处理.

在每次声明队列的时候加上durable=True 队列持久化,delivery_mode =2 消息持久化 也就是开启持久化的意思,必须客户端服务端都要写上.

生产者:

import pika

connection = pika.BlockingConnection(pika.ConnectionParameters(host='192.168.1.5'))
channel = connection.channel()

channel.queue_declare(queue='hello', durable=True)
channel.basic_publish(exchange='',
                      routing_key='hello',
                      body='Hello World!',
                      properties=pika.BasicProperties(delivery_mode=2, ))  # 发布时设置delivery_mode=2,数据持久化
print(" [x] Sent 'Hello World!'")
connection.close()

消费者:

import pika

connection = pika.BlockingConnection(pika.ConnectionParameters(host='192.168.1.5'))
channel = connection.channel()

channel.queue_declare(queue='hello', durable=True)

def callback(ch, method, properties, body):
    print("返回数据: %r" % body)
    import time
    #time.sleep(10)
    print("完成...")
    ch.basic_ack(delivery_tag=method.delivery_tag)

channel.basic_consume(callback,
                      queue='hello',
                      no_ack=False)

print(' [*] Waiting for messages. To exit press CTRL+C')
channel.start_consuming()

◆消息发布订阅◆

如上的配置方式,MQ只能将消息发送给一个消费者手里,有时候我们想给所有的消费者发送消息,那就需要使用广播的方式给所有的客户端发送消息的分发,MQ支持消息的公平分发,之前的例子都基本都是1对1的消息发送和接收,即消息只能发送到指定的queue里,但有些时候你想让你的消息被所有的Queue收到,类似广播的效果,这时候就要用到exchange了,exchange在定义的时候是有类型的,以决定到底是哪些Queue符合条件,可以接收消息.

发布者(fanout广播模式): 指定发布者为广播模式,所有bind到此exchange的queue都可以接收到服务端发送的消息.

import pika

connection = pika.BlockingConnection(pika.ConnectionParameters(host="192.168.1.5"))
channel = connection.channel()

channel.exchange_declare(exchange="logs",
                         exchange_type="fanout"          #指定使用广播模式
                         )

message = "info:hello lyshark"   #指定发送的消息

channel.basic_publish(exchange="logs",
                      routing_key="",         #不绑定队列,因为是广播模式
                      body = message          #要发送的消息
                      )

print("发送消息: %r"%message)
connection.close()

订阅者(fanout广播模式): 订阅者修改让其随机生成队列名称,你可以启动多个订阅者来看其执行效果.

import pika

connection = pika.BlockingConnection(pika.ConnectionParameters(host="192.168.1.5"))
channel = connection.channel()

channel.exchange_declare(exchange="logs",exchange_type="fanout")   #指定为广播模式

result = channel.queue_declare(exclusive=True)        #不指定queue名字,rabbit会随机分配一个名字
queue_name = result.method.queue                      #返回这个随机生成的名字.
channel.queue_bind(exchange="logs",queue=queue_name)  #绑定随机生成的名字

print("==========接收数据==========")
def callback(ch, method, properties, body):
    print("收到的数据: %r" %body)

channel.basic_consume(callback,queue=queue_name,no_ack=True)
channel.start_consuming()

◆选择发布订阅◆

RabbitMQ还支持根据关键字发送,即：队列绑定关键字,发送者将数据根据关键字发送到消息exchange,exchange根据关键字判定应该将数据发送至指定队列,direct模式通过routingKey和exchange决定的那个唯一的queue可以接收消息.

发布者(direct模式):

import pika
import sys
 
connection = pika.BlockingConnection(pika.ConnectionParameters(
        host='localhost'))
channel = connection.channel()
 
channel.exchange_declare(exchange='direct_logs',
                         type='direct')
 
severity = sys.argv[1] if len(sys.argv) > 1 else 'info'
message = ' '.join(sys.argv[2:]) or 'Hello World!'
channel.basic_publish(exchange='direct_logs',
                      routing_key=severity,
                      body=message)
print(" [x] Sent %r:%r" % (severity, message))
connection.close()

发布者(direct模式):

import pika
import sys
 
connection = pika.BlockingConnection(pika.ConnectionParameters(
        host='localhost'))
channel = connection.channel()
 
channel.exchange_declare(exchange='direct_logs',
                         type='direct')
 
result = channel.queue_declare(exclusive=True)
queue_name = result.method.queue
 
severities = sys.argv[1:]
if not severities:
    sys.stderr.write("Usage: %s [info] [warning] [error]\n" % sys.argv[0])
    sys.exit(1)
 
for severity in severities:
    channel.queue_bind(exchange='direct_logs',
                       queue=queue_name,
                       routing_key=severity)
 
print(' [*] Waiting for logs. To exit press CTRL+C')
 
def callback(ch, method, properties, body):
    print(" [x] %r:%r" % (method.routing_key, body))
 
channel.basic_consume(callback,
                      queue=queue_name,
                      no_ack=True)
 
channel.start_consuming()

## MariaDB

MariaDB数据库管理系统是MySQL的一个分支,主要由开源社区在维护,采用GPL授权许可MariaDB的目的是完全兼容MySQL,包括API和命令行,使之能轻松成为MySQL的代替品,MariaDB由MySQL的创始人Michael Widenius主导开发,他早前曾以10亿美元的价格,将自己创建的公司MySQL AB卖给了SUN,本小结内容将介绍如何使用pymysql模块在程序中使用数据库应用.

安装环境: 先安装MariaDB数据库,并配置好以下环境.

[root@localhost ~]# yum install -y mariadb mariadb-server
[root@localhost ~]# systemctl restart mariadb
[root@localhost ~]# mysql -uroot -p123123

MariaDB> CREATE DATABASE IF NOT EXISTS testdb DEFAULT CHARACTER SET utf8 COLLATE utf8_general_ci;

MariaDB> use testdb;

MariaDB> CREATE TABLE hosts (id int not null auto_increment primary key,ip varchar(20) not null,port int not null);

MariaDB> INSERT INTO hosts (ip,port) values 
       ('1.1.1.1',22),('1.1.1.2',22),
       ('1.1.1.3',22),('1.1.1.4',22),
       ('1.1.1.5',22);

MariaDB> grant all on *.* to root@'%' identified by '123123';

连接数据库:

import pymysql

conn = pymysql.connect(
            host="192.168.1.5",    #连接IP地址
            port=3306,             #数据库端口
            user="root",           #数据库用户名
            passwd="123123",       #数据库密码
            db="testdb",           #操作的数据库
            charset="utf8"         #指定编码格式
            )
cursor = conn.cursor()             #创建游标

print("返回连接对象: ",conn)
print("返回游标对象: ",cursor)

## Paramiko

paramiko 是一个用于做远程SSH控制的模块,使用该模块可以对远程服务器进行命令或文件操作,值得一说的是,fabric和ansible内部的远程管理就是使用的paramiko来现实,其实它的底层是对ssh的上层代码的一个封装,值得注意的是,由于paramiko模块内部依赖pycrypto,所以先下载安装pycrypto模块.

◆基于密码认证◆

SSHClient:

import paramiko
    
# 创建SSH对象
ssh = paramiko.SSHClient()
# 允许连接不在know_hosts文件中的主机
ssh.set_missing_host_key_policy(paramiko.AutoAddPolicy())
# 连接服务器
ssh.connect(hostname='192.168.1.5',port=22,username='root',password='1233')
# 执行命令
stdin,stdout,stderr = ssh.exec_command('ls -lh')
# 获取命令结果
result = stdout.read()
# 关闭连接
ssh.close()

Transport:

import paramiko
 
transport = paramiko.Transport(('192.168.1.5',22))
transport.connect(username='root',password='1233')
 
ssh = paramiko.SSHClient()
ssh._transport = transport
 
stdin, stdout, stderr = ssh.exec_command('ls -lh')
print stdout.read()
 
transport.close()

◆基于公钥认证◆

SSHClient:

import paramiko

private_key = paramiko.RSAKey.from_private_key_file('/root/.ssh/id_rsa')

# 创建SSH对象
ssh = paramiko.SSHClient()
# 允许连接不在know_hosts文件中的主机
ssh.set_missing_host_key_policy(paramiko.AutoAddPolicy())
# 连接服务器
ssh.connect(hostname='192.168.1.5',port=22,username='root',key=private_key)
# 执行命令
stdin,stdout,stderr = ssh.exec_command('ls -lh')
# 获取命令结果
result = stdout.read()
# 关闭连接
ssh.close()

Transport:

import paramiko

private_key = paramiko.RSAKey.from_private_key_file('/root/.ssh/id_rsa')

transport = paramiko.Transport(('192.168.1.5',22))
transport.connect(username='root',pkey=private_key)

ssh = paramiko.SSHClient()
ssh._transport = transport

stdin,stdout,stderr = ssh.exec_command('ls -lh')
transport.close()

◆远程传输文件◆

SFTPClient:

import paramiko

transport = paramiko.Transport(('192.168.1.5',22))
transport.connect(username='root',password='1233')

sftp = paramiko.SFTPClient.from_transport(transport)

# 将目录下的location.py 上传至服务器 /tmp/lyshark.py
sftp.put('./location.py', '/tmp/lyshark.py')
 
# 将remove_path 下载到本地 local_path
sftp.get('remove_path','local_path')
   
transport.close()

SFTPTransport:

import paramiko

private_key = paramiko.RSAKey.from_private_key_file('/root/.ssh/id_rsa')

transport = paramiko.Transport(('192.168.1.5', 22))
transport.connect(username='root', pkey=private_key )

sftp = paramiko.SFTPClient.from_transport(transport)

# 将location.py 上传至服务器 /tmp/test.py
sftp.put('/tmp/location.py', '/tmp/test.py')

# 将remove_path 下载到本地 local_path
sftp.get('remove_path', 'local_path')
transport.close()

SQLAchemy , pyecharts

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