Python常用内置模块与第三方库速查指南

许南星

发布时间：2026-10-13| 6人浏览过

原创

本文系统梳理Python开发中高频使用的内置模块，涵盖日期时间处理、数据结构优化、编码与加密算法及网络请求等核心功能。同时对比介绍Pillow、requests、chardet和psutil等主流第三方库，帮助开发者快速掌握实用工具，提升编码效率与系统交互能力。

日期时间与基础数据结构

datetime

该模块提供日期与时间处理类，重点在于熟悉其API接口。时区的概念在不同编程语言中是通用的，理解这一基础概念对于跨语言开发至关重要。


from datetime import datetime as dt
dt.utcnow() # 系统UTC时间
dt.now() # 系统当前时间
dt(2018, 3, 27, 14, 30) # 获得2018-3-27 14:30对应的datetime对象
dt.now().timestamp() # 秒数1522133962.527885
dt.fromtimestamp(1522133962.527885) # 从秒到datetime对象
dt.strptime('2015-6-1 18:19:59', '%Y-%m-%d %H:%M:%S') # string转datetime对象
dt.now().strftime('%a, %b %d %H:%M') # datetime转string

collections

namedtuple

它用于创建简单的只读对象，适合替代轻量级的类定义，无需编写完整的类结构即可实现数据封装。


from collections import namedtuple
Point = namedtuple('Point', ['x', 'y', 'z'])
p = Point(1, 1, 1)
p.x # 1
p.z # 1
p.x = 2 # Error

deque

即双向队列，支持从两端高效地添加或移除元素，适用于需要频繁在头部或尾部进行操作的场景。


from collections import deque
q = deque(['a', 'b', 'c'])
q.append('x')
q.pop() # x
q.append('u')
q.popleft() # a

defaultdict

与普通字典不同，当访问不存在的键时，defaultdict会调用提供的lambda表达式或工厂函数来生成默认值，避免了KeyError异常。


from collections import defaultdict
dd = defaultdict(lambda : None)
dd['x'] = 1
dd['x'] # 1
print(dd['y']) # None

OrderedDict

有序字典能够严格保持键值对的插入顺序，确保迭代时元素按添加的先后顺序输出，适用于对顺序有严格要求的数据结构。


from collections import OrderedDict
od = OrderedDict()
od['x'] = 1
od['y'] = 2
od['z'] = 3
for item in od:
  print(item) # x y z

Counter

计数器类可视为默认值为0的字典，常用于统计元素出现频率，若访问未初始化的键，直接返回0，简化了计数逻辑。


from collections import Counter
c = Counter()
c['x'] # 0
c['x'] = 'x'
c['x'] # x

编码与加密算法

base64

base64编码是一种将二进制数据转换为ASCII字符集的常见方法，广泛用于数据传输和存储中的编码需求。


import base64
base64.b64encode(b'hello') # b'aGVsbG8='
base64.b64decode(b'aGVsbG8=') # b'hello'

hashlib

该模块提供了常见的摘要算法实现，如MD5和SHA1等，用于生成数据的哈希值，确保数据完整性与安全性。


import hashlib as hash
md5 = hash.md5()
md5.update('233'.encode('utf-8'))
print(md5.hexdigest()) # e165421110ba03099a1c0393373c5b43

hmac

HMAC（基于哈希的消息认证码）类似于在MD5基础上增加盐值（salt）的机制，用于验证消息的真实性和完整性。


import hmac
password = b'888888'
salt = b'abc'
h = hmac.new(salt, password, digestmod='MD5')
h.hexdigest() # 519151ad14e431254ff684cf4dba2d39

迭代器与上下文管理

itertools


import itertools
n = 0
for item in itertools.count(1):
  print(item) # 1, 2 ... 10
  n += 1
  if n > 10:
    break
n = 0
for item in itertools.cycle('ABC'):
  print(item) # A, B, C, A ...
  n += 1
  if n > 10:
    break
n = 0
for item in itertools.repeat('A'):
  print(item) # A, A, A ...
  n += 1
  if n > 10:
    break
# 组合多个可迭代对象
for item in itertools.chain('ABC', 'XYZ'):
  print(item) # A, B, C, X, Y, Z

contextlib

该模块用于实现with语句所需的上下文管理器。通过contextmanager装饰器，可以以简洁的方式封装资源获取与释放逻辑，简化代码结构。


from contextlib import contextmanager
@contextmanager
def withable(name):
  yield name
  print('end')
with withable('x') as res:
  print(res) # x, end

网络请求与第三方库

urllib

urllib模块中的request子模块可用于实现HTTP客户端功能，支持发起网络请求并处理响应。


from urllib import request
with request.urlopen('https://amsimple.com') as res:
  data = res.read()
  print('Status:', res.status, res.reason)
  for k, v in res.getheaders():
    print('%s: %s' % (k, v))

第三方模块