09. 第三方库

第三方库和包管理器

与大多数语言相比，Python 的标准库更加丰富。人们常说 Python “自带电池”，这是因为 Python 自带许多开展工作所需的库。但标准库并不具有你想要的一切，它不支持某些太专业化的任务。但好在独立开发人员编写了成千上万个第三方库。你可以浏览 PyPi 排名中最受欢迎的第三方库列表 。

既然 Python 本身不包含这些第三方库，那我们该如何获取呢？我们可以使用 pip 来安装库，这是 Python 3 自带的一个包管理器。Python 2 用户也可以使用 pip，但是 Python 2 并没有自带这个管理器，因此必须单独安装。如果你同时安装了 Python 2 和 Python 3，并且每个都带有 pip，你可以使用命令 pip2 和 pip3 来进行区分。

pip 是 Python 的标准包管理器，但不是唯一的管理器。我们还可以使用 Anaconda ，它专门为数据科学家和类似用户所设计。

使用 pip 安装包

现在让我们使用 pip 来安装 pytz 库。为了确保我们使用的是与 Python 3 自带的 pip，我们将使用命令 pip3 。pytz 是一个与时区相关的库，时区处理是 一项非常复杂的任务 。

我们可以使用 pip3 命令行安装 pytz ： 

$ pip3 install pytz

上面的命令将下载并安装 pytz ，以便于我们将其导入程序。安装完成后，我们可以导入第三方库，方法与导入标准库相同。在这个示例中，我从标准库导入了 pytz 和 datetime 。标准的做法是将导入第三方库的语句，放在导入标准库的语句后面。 

import datetime

import pytz

utc = pytz.utc # utc is Coordinated Universal Time
ist = pytz.timezone('Asia/Kolkata') #IST is Indian Standard Time

now = datetime.datetime.now(tz=utc) # this is the current time in UTC
ist_now = now.astimezone(ist) # this is the current time in IST.

该示例以 协调世界时（Coordinated Universal Time） 表达方式在变量 now 中存储当前时间。然后将此时间转换为 印度标准时间（Indian Standard Time） ，并将其存储在变量 ist_now 中。

有用的第三方包

掌握安装和导入第三方库的技能很有用，但要成为一名高效的程序员，还需要知道哪些库可供自己使用。人们通常会通过网上推荐或同事推荐来了解有用的新库。如果你是一位刚刚入门不久的 Python 程序员，可能还不认识太多同事，所以我们推荐你从这里开启自己的程序员生涯，下面是很受 Udacity 工程师欢迎的包列表：

  • IPython - 一个优秀的交互式 Python 解释器
  • requests - 提供制作 Web 请求的简单方法，用于访问 Web API。
  • Flask - 用于制作 Web 应用程序和 API 的轻量级框架。
  • Django - 制作 Web 应用程序的特色框架。Django 特别适用于设计复杂、内容繁重的 Web 应用程序。
  • Beautiful Soup - 用于解析 HTML 并从中提取信息。尤其适用于网络抓取。
  • pytest - 扩展 Python 的内置断言（assertion）和 unittest 模块。
  • PyYAML - 用于阅读和编写 YAML 文件。
  • NumPy - 使用 Python 进行科学计算的基础包，除了其他功能之外，其还包含强大的 N 维数组对象和有用的线性代数功能。
  • pandas - 一个包含高表现力、数据结构和数据分析工具的库。更值得一提的是，pandas 提供了 DataFrame 数据结构！
  • matplotlib - 一个 2D 绘图库，用于在交互式环境中生成各种硬拷贝格式的高质量图。
  • ggplot - 另一个 2D 绘图库，基于 R 的 ggplot2 库。
  • Pillow - Python 影像库使你的 Python 解释器新增图像处理功能。
  • pyglet - 用于游戏开发的跨平台应用程序框架。
  • Pygame - 用于编写游戏的 Python 模块集合。
  • pytz - Python 中的世界时区定义

requirements.txt

较大的 Python 程序可能依赖几十个第三方包。为了更容易共享这些程序，程序员通常会在一个名为 requirements.txt 的文件中列出项目的依赖项。这是一个 requirements.txt 文件的示例： 

beautifulsoup4==4.5.1
bs4==0.0.1
pytz==2016.7
requests==2.11.1

文件的每一行都包含一个包的名称及其版本号。版本号在技术上是可选的，但通常应该包含在内。库可能在不同版本之间略有改变（或大幅改变），因此在使用其他程序员编写好的程序时，选择相同版本的库非常重要。

大家可以使用 pip，并通过以下命令一次安装项目的所有依赖项： 

$ pip3 install -r requirements.txt

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