22 个最常用的Python包

2020-06-16 23:00 Python编程笔记


全球各地的程序员都是怎样使用 Python?

我们从最常用的 Python 包入手,去解答上述这个问题。最初,我列出过去一年在 PyPI 上下载次数最多的 Python 包。接下来,深入研究其用途、它们之间的关系和它们备受欢迎的原因。


1 Urllib3

下载次数:8.93 亿


Urllib3是一个 Python 的 HTTP 客户端,它拥有 Python 标准库中缺少的许多功能:


  • 线程安全

  • 连接池

  • 客户端 SSL/TLS 验证

  • 使用分段编码上传文件

  • 用来重试请求和处理 HTTP 重定向的助手

  • 支持 gzip 和 deflate 编码

  • HTTP 和 SOCKS 的代理支持


不要被名字所误导,Urllib3并不是urllib2的后继者,而后者是 Python 核心的一部分。如果你想使用尽可能多的 Python 核心功能,或者你能安装什么东西是受限,那么请查看 urlllib.request。


https://docs.python.org/3/library/urllib.request.html#module-urllib.request


对最终用户来说,我强烈建议使用 requests 包(参阅列表中的 #6)。这个包之所以会排名第一,是因为有差不多 1200 个包依赖 urllib3,其中许多包在这个列表中的排名也很高。


https://libraries.io/pypi/urllib3/dependents


2 Six

下载次数:7.32 亿


six 是一个是 Python 2 和 3 的兼容性库。这个项目旨在支持可同时运行在 Python 2 和 3 上的代码库。


它提供了许多可简化 Python 2 和 3 之间语法差异的函数。一个容易理解的例子是six.print_()。在 Python 3 中,打印是通过print()函数完成的,而在 Python 2 中,print后面没有括号。因此,有了six.print_()后,你就可以使用一个语句来同时支持两种语言。


一些事实:

  • 它的名字叫six,是因为二乘以三等于六。

  • 同类库还可以看看future包。

  • 如果你要将代码转换为 Python3(并停止支持 2),请查看 2to3。


虽然我理解它为什么这么受欢迎,但我希望人们能完全放弃 Python 2,因为要知道从 2020 年 1 月 1 日起 Python 2 的官方支持就已停止。


PyPI 页面


https://pypi.org/project/six/


文档


https://six.readthedocs.io/


3 botocore、boto3、s3transfer、awscli

这里,我把相关的几个项目列在一起:


botocore(#3,6.6 亿次下载)


s3transfer(#7,5.84 亿次下载)


awscli(#17,3.94 亿次下载)


boto3(#22,3.29 亿次下载)


Botocore是 AWS 的底层接口。Botocore是 Boto3 库(#22)的基础,后者让你可以使用 Amazon S3 和 Amazon EC2 一类的服务。Botocore 还是 AWS-CLI 的基础,后者为 AWS 提供统一的命令行界面。


S3transfer(#7)是用于管理 Amazon S3 传输的 Python 库。它正在积极开发中,其介绍页面不推荐人们现在使用,或者至少等版本固定下来再用,因为其 API 可能发生变化,在次要版本之间都可能更改。Boto3、AWS-CLI和其他许多项目都依赖s3transfer。


令人惊讶的是,这些针对 AWS 库的排名竟如此之高——这充分说明了 AWS 有多厉害。


4 Pip

下载次数:6.27 亿


我想,你们大多数人都知道并且很喜欢 pip,它是 Python 的包安装器。你可以用 pip 轻松地从 Python 包索引和其他索引(例如本地镜像或带有私有软件的自定义索引)来安装软件包。


有关 pip 的一些有趣事实:


  • pip是“Pip Installs Packages”的首字母递归缩写。

  • pip很容易使用。要安装一个包只需pip install <package name>即可,而删除包只需pip uninstall <package name>即可。

  • 最大优点之一是它可以获取包列表,通常以requirements.txt文件的形式获取。该文件能选择包含所需版本的详细规范。大多数 Python 项目都包含这样的文件。

  • 如果结合使用pip与virtualenv(列表中的 #57),就可以创建可预测的隔离环境,同时不会干扰底层系统,反之亦然。要了解更多细节,请查看这篇文章:


https://medium.com/better-programming/stop-installing-python-packages-globally-use-virtual-environments-a31dee9fb2de


5 Python-dateutil

下载次数:6.17 亿


python-dateutil模块提供了对标准datetime模块的强大扩展。我的经验是,常规的Python datetime缺少哪些功能,python-dateutil就能补足那一块。


你可以用这个库做很多很棒的事情。其中,我发现的一个特别有用的功能就是:模糊解析日志文件中的日期,例如:

from dateutil.parser import parse
logline = 'INFO 2020-01-01T00:00:01 Happy new year, human.'timestamp = parse(log_line, fuzzy=True)print(timestamp)# 2020-01-01 00:00:01

6 Requests

下载次数:6.11 亿


Requests建立在我们的 #1 库——urllib3基础上。它让 Web 请求变得非常简单。相比urllib3来说,很多人更喜欢这个包。而且使用它的最终用户可能也比urllib3更多。后者更偏底层,并且考虑到它对内部的控制级别,它一般是作为其他项目的依赖项。


下面这个例子说明 requests 用起来有多简单:

import requests
r = requests.get('https://api.github.com/user', auth=('user', 'pass'))r.status_code# 200r.headers['content-type']# 'application/json; charset=utf8'r.encoding# 'utf-8'r.text# u'{"type":"User"...'r.json()# {u'disk_usage': 368627, u'private_gists': 484, ...}


PyPI 页面


https://pypi.org/project/requests


文档


https://2.python-requests.org/en/master/


7 S3transfer

这里把 #3、#7、#17 和 #22 放在一起介绍,因为它们的关系非常密切。


8 Certifi

下载次数:5.52 亿


近年来,几乎所有网站都转向 SSL,你可以通过地址栏中的小锁符号来识别它。加了小锁意味着与该站点的通信是安全和加密的,能防止窃听行为。

小锁告诉我们此网站已使用 SSL 保护


加密过程是基于 SSL 证书的,并且这些 SSL 证书由受信任的公司或非营利组织(如 LetsEncrypt)创建。这些组织使用他们的(中间)证书对这些证书进行数字签名。


你的浏览器使用这些证书的公开可用部分来验证这些签名,这样就能确保你正查看的是真实内容,并且没有人能窥探到通信数据。Python 软件也能做同样事情。这就是 certifi 的用途所在。它与 Chrome、Firefox 和 Edge 等网络浏览器随附的根证书集合没有太大区别。


Certifi是根证书的一个精选集合,有了它,你的 Python 代码就能验证 SSL 证书的可信度。


如此处所示,许多项目信任并依赖 certifi。这也是该项目排名如此之高的原因所在。


https://libraries.io/pypi/certifi/dependents


certifi PyPI 页面


https://pypi.org/project/certifi/


文档


https://certifiio.readthedocs.io/en/latest/


9 Idna

下载次数:5.27 亿


根据其 PyPI 页面,idna提供了“对 RFC5891 中指定的应用程序中国际化域名(IDNA)协议的支持。”


可能你像我一样也是一头雾水,不知道Idna是什么,有什么用!据悉,应用程序中的国际化域名(IDNA)是一种用来处理包含非 ASCII 字符的域名机制。但是,原始域名系统已经提供对基于非 ASCII 字符的域名支持。所以,哪有问题?



问题在于应用程序(例如电子邮件客户端和 Web 浏览器)不支持非 ASCII 字符。更具体地说,电子邮件和 HTTP 用的协议不支持这些字符。对许多国家来说,这没什么问题,但是像中国、俄罗斯、德国、希腊和印度尼西亚等国家,这是个问题。


最后,来自这些地方的一群聪明人想到 IDNA。


IDNA的核心是两个函数:ToASCII和ToUnicode。ToASCII会将国际 Unicode 域转换为 ASCII 字符串。ToUnicode则逆转该过程。在IDNA包中,这些函数称为idna.encode()和idna.decode(),如以下代码片段所示:

import idnaidna.encode('ドメイン.テスト')# b'xn--eckwd4c7c.xn--zckzah'print(idna.decode('xn--eckwd4c7c.xn--zckzah'))# ドメイン.テスト

如果你是受虐狂,则可以阅读 RFC-3490 了解这一编码的详细信息。


PyPI 页面


https://pypi.org/project/idna/


GitHub 页面


https://github.com/kjd/idna


10 PyYAML

下载次数:5.25 亿

YAML是一种数据序列化格式。它的设计宗旨是让人类和计算机都能很容易地阅读代码——人类很容易读写它的内容,计算机也可以解析它。


PyYAML是 Python 的YAML解析器和发射器,这意味着它可以读写YAML。它会把任何 Python 对象写成YAML:列表、字典,甚至是类实例都包括在内。


Python 提供了自己的配置解析器,但是与 Python 的ConfigParser的基本.ini文件结构相比,YAML 提供更多功能。


https://docs.python.org/3/library/configparser.html


例如,YAML可以存储任何数据类型:布尔值、列表、浮点数等等。ConfigParser会将所有内容存储为内部字符串。如果要使用ConfigParser加载整数,则你需要指定自己要显式获取一个int:

config.getint(“section”, “my_int”)


pyyaml能自动识别类型,所以这将使用PyYAML返回你的int:

config[“section”][“my_int”]

YAML还允许任意的 deep trees,虽然不是每个项目都需要这种东西,但是需要时,它就可以派上用场。你可能有自己的偏好,但是许多项目都使用YAML作为配置文件,所以这个项目是很受欢迎的。


PyPI 页面


https://pypi.org/project/PyYAML/


文档


https://pyyaml.org/


11 Pyasn1

下载次数:5.12 亿


像上面的IDNA一样,这个项目也非常有用:

ASN.1 类型和 DER/BER/CER 编码(X.208)的纯 Python 实现


所幸这个已有数十年历史的标准有很多信息可用。ASN.1是 Abstract Syntax Notation One 的缩写,它就像是数据序列化的教父。它来自电信行业。也许你知道协议缓冲区或 Apache Thrift?这就是它们的 1984 年版本。


ASN.1 描述了系统之间的跨平台接口,以及可以通过该接口发送的数据结构。


还记得 Certifi(请参阅 #8)吗?ASN.1 用于定义 HTTPS 协议和其他许多加密系统中使用的证书格式。它也用在了 SNMP、LDAP、Kerberos、UMTS、LTE 和 VOIP 协议中。


这是一个非常复杂的规范,并且某些实现已被证明满是漏洞。你可能还会喜欢关于 ASN.1 的这个有趣的 Reddit 帖子。


https://www.reddit.com/r/programming/comments/1hf7ds/useful_old_technologies_asn1/


一个建议,除非你真的需要,否则还是敬而远之吧。但由于它用在很多地方,因此许多包都依赖这个包。


12 Docutils

下载次数:5.08 亿


Docutils是一个模块化系统,用来将纯文本文档处理为很多有用的格式,例如 HTML、XML 和 LaTeX 等。Docutils能读取reStructuredText格式的纯文本文档,这种格式是类似于 MarkDown 的易读标记语法。


你可能听说过,甚至读过 PEP 文档。


https://www.python.org/dev/peps/pep-0012/


那么什么是 PEP 文档?最早的 PEP 文档,PEP-1 为我们提供很好的解释:

PEP 的意思是 Python 增强提案。一个 PEP 就是一个设计文档,用来向 Python 社区提供信息,或描述 Python 或其过程或环境的新功能。PEP 应该提供该功能的简明技术规范以及功能的原理。

PEP 文档使用固定的reStructuredText模板编写,并使用docutils转换为格式正确的文档。


Docutils 也是Sphinx的核心。Sphinx用于创建文档项目。如果Docutils是一台机器,则Sphinx就是工厂。它最初是为了构建 Python 文档而创建的,但其他许多项目也使用它为代码提供文档。你可能已经读过 readthedocs.org 上的文档,那里的大多数文档都是由Sphinx和docutils创建的。


13Chardet

下载次数:5.01 亿


你可以用chardet模块来检测文件或数据流的字符集。比如说,需要分析大量随机文本时,这会很有用。但你也可以在处理远程下载的数据,但不知道用的是什么字符集时使用它。


安装chardet后,你还有一个名为chardetect的命令行工具,用法如下:

chardetect somefile.txtsomefile.txt: ascii with confidence 1.0


你还能通过编程方式使用这个库,具体参阅文档。Chardet是requests等许多包的需求。我觉得没有多少人会单独使用chardet,所以它这么流行肯定是因为这些依赖项。


https://chardet.readthedocs.io/en/latest/usage.html


14 RSA

下载次数:4.92 亿


rsa包是一个纯 Python 的 RSA 实现。它支持:


  • 加密和解密

  • 签名和验证签名

  • 根据 PKCS#1 1.5 版生成密钥


它既可以用作 Python 库,也能在命令行中使用。


一些事实:


  • RSA 是 RonRivest、Adi Shamir 和 Leonard Adleman 三人姓的首字母。他们在 1977 年发明该算法。

  • RSA 是最早的公钥密码系统之一,被广泛用于安全数据传输。在这样的密码系统中,有两个密钥:公共部分和私有部分。你用公钥加密数据,只能用私钥解密数据。

  • RSA 是一种 slow algorithm。它很少用于直接加密用户数据。通常,RSA 用于安全传递对称密钥加密的共享密钥,这样加密和解密大量数据时会快得多。


以下代码段展示了如何在一个非常简单的用例中使用 RSA:

import rsa
# Bob creates a key pair:(bob_pub, bob_priv) = rsa.newkeys(512)
# Alice ecnrypts a message for Bob# with his public keycrypto = rsa.encrypt('hello Bob!', bob_pub)
# When Bob gets the message, he# decrypts it with his private key:message = rsa.decrypt(crypto, bob_priv)print(message.decode('utf8'))# hello Bob!

假设 Bob 保留自己的私钥 private,那么 Alice 可以确定他是唯一可以阅读该消息的人。但是,Bob 不能确定是 Alice 发送了该消息,因为任何人都可以获取并使用他的公钥。为证明是她,Alice 可以用她的私钥在邮件上签名。Bob 可以用她的公钥验证此签名,确保消息的确是她发送的。


诸如google-auth(#37)、oauthlib(#54)、awscli(#17)之类的包都依赖rsa包。很少有人会将这个工具独立使用,因为有更快、更原生的替代方法。


15 Jmespath

下载次数:4.73 亿


在 Python 中用 JSON 非常容易,因为它在 Python 字典上的映射非常好。对我来说,这是它最好的特性之一。



实话实说——尽管我已经用 JSON 做过很多工作,但我从未听说过这个包。我只是用 json.loads() 并从字典中手动获取数据,也许再搞个循环什么的。


JMESPath,发音为“James path”,使 Python 中的 JSON 更容易使用。它允许你声明性地指定如何从 JSON 文档中提取元素。以下是一些基本示例

import jmespath
# Get a specific elementd = {"foo": {"bar": "baz"}}print(jmespath.search('foo.bar', d))# baz
# Using a wildcard to get all namesd = {"foo": {"bar": [{"name": "one"}, {"name": "two"}]}}print(jmespath.search('foo.bar[*].name', d))# [“one”, “two”]


PyPI 页面


https://pypi.org/project/jmespath/


文档


http://jmespath.org/



16 Setuptools

下载次数:4.01 亿


它是用于创建 Python 包的工具。不过,其文档很糟糕。它没有清晰描述它的用途,并且文档中包含无效链接。最好的信息源是这个站点,特别是这个创建 Python 包的指南。


https://packaging.python.org/


https://packaging.python.org/tutorials/packaging-projects/


17 Awscli

这里把 #3、#7、#17 和 #22 放在一起介绍,因为它们的关系非常密切。


18 Pytz

下载次数:3.94 亿次


像dateutils(#5)一样,这个库可帮助你处理日期和时间。有时候,时区处理起来可能很麻烦。幸好有这样的包,可以让事情变得简单些。


我自己关于计算机上处理时间的经验总结来说是:始终在内部使用 UTC。仅当生成供人类读取的输出时,才转换为本地时间。


这是pytz用法的示例:

from datetime import datetimefrom pytz import timezone
amsterdam = timezone('Europe/Amsterdam')
ams_time = amsterdam.localize(datetime(2002, 10, 27, 6, 0, 0))print(ams_time)# 2002-10-27 06:00:00+01:00
# It will also know when it's Summer Time# in Amsterdam (similar to Daylight Savings Time):ams_time = amsterdam.localize(datetime(2002, 6, 27, 6, 0, 0))print(ams_time)# 2002-06-27 06:00:00+02:00


19 Futures

下载次数:3.89 亿


从 Python 3.2 开始,python 提供current.futures模块,可帮助你实现异步执行。futures 包是该库适用于 Python 2 的 backport。它不适用于 Python3 用户,因为 Python 3 原生提供了该模块。


正如我之前提到的,从 2020 年 1 月 1 日起,Python 2 的官方支持停止。希望我明年重新再来看的时候,这个包不会再出现在前 22 名中吧。


下面是 futures 的基本示例:


from concurrent.futures import ThreadPoolExecutorfrom time import sleep
def return_after_5_secs(message): sleep(5) return message
pool = ThreadPoolExecutor(3)
future = pool.submit(return_after_5_secs, ("Hello world"))
print(future.done())# Falsesleep(5)print(future.done())# Trueprint(future.result())# Hello World

如你所见,你可以创建一个线程池并提交一个要由这些线程之一执行的函数。同时,你的程序将继续在主线程中运行。这是并行执行程序的简便方法。


20 Colorama

下载次数:3.7 亿


使用 Colorama,你可以为终端添加一些颜色:


https://pypi.org/project/colorama/



这样做起来非常容易,具体请查看以下示例代码:

from colorama import Fore, Back, Style
print(Fore.RED + 'some red text')print(Back.GREEN + 'and with a green background')print(Style.DIM + 'and in dim text')print(Style.RESET_ALL)print('back to normal now')

21 Simplejson

下载次数:3.41 亿


原生的json模块有什么问题,才需要这种高级替代方案呢?并没有!实际上,Python 的json就是simplejson。但是simplejson也有一些优点:


  • 它适用于更多的 Python 版本。

  • 它比 Python 更新的频率更频繁。

  • 它有用 C 编写的(可选)部分,因此速度非常快。


你经常会在支持 JSON 的脚本中看到以下内容:

try:  import simplejson as jsonexcept ImportError:  import json

除非你需要标准库中所没有的内容,否则我只会使用json。Simplejson可以比json快很多,因为它有一些用 C 实现的部分。除非你正在处理成千上万个 JSON 文件,否则这种优势对你来说不是什么大事。还可以看看 UltraJSON,它应该更快一些,因为它几乎所有的代码都是用 C 编写的。


22 Boto3

这里把 #3、#7、#17 和 #22 放在一起介绍,因为它们的关系非常密切。


23 小结

仅仅介绍这 22 个包恐怕不够,因为排在后面的许多包都是像我们这样最终用户感兴趣的。


通过制作这份列表,我了解到一些新东西:


  1. 许多排名靠前的 package(包)都提供某种核心功能,例如处理时间、配置文件、加密和标准化等。它们往往是其他项目的依赖项。

  2. 一个常见的主题是连接性。这些包大多允许你连接到服务器和服务,或支持其他包这样做。

  3. 剩下的那些是对 Python 的扩展。创建 Python 包的工具、帮助创建文档的工具、创建版本之间兼容性的库等。

作者 | Erik-Jan van Baaren
策划 | 万佳
出处 | 架构头条


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本文章转载自公众号:pynotebook

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