pathlib 是 Python 的一个标准库，它提供了一个面向对象的文件系统路径操作接口。使用 pathlib，你可以以一种更直观和更易于理解的方式处理文件路径，而不必使用字符串操作来分割和连接路径。
os模块 vs pathlib
在Python 3.4之前，处理文件路径的更传统的方法是使用os模块。
我们可以通过考虑数据科学中的一个常见任务来展示pathlib的独特价值：如何找到给定目录及其所有子目录中的所有png文件。
如果我们使用的是os模块，我们可能会编写以下代码：
import os
dir_path = "/home/user/documents"
files = [
os.path.join(dir_path, f)
for f in os.listdir(dir_path)
if os.path.isfile(os.path.join(dir_path, f)) and f.endswith(".png")
]
虽然这段代码解决了查找png文件的即时任务，但它揭示了os模块的几个主要缺点。首先，代码很长，几乎不可读，这是一个遗憾，考虑到这是一个相对简单的操作。第二点，我们的代码假设了列表解析的知识，这不应该被认为是理所当然的。第三点，代码涉及字符串操作，这是容易出错的。最重要的是，代码不是很简洁。
相反，如果我们使用pathlib模块，我们的代码会简单得多。正如我们所提到的，pathlib提供了一种面向对象的方法来处理文件系统路径。
from pathlib import Path# Create a path object
dir_path = Path(dir_path)# Find all text files inside a directory
files = list(dir_path.glob("*.png"))
这种面向对象的编程围绕对象及其交互来组织代码，从而产生更多的模块化、可重用和可维护的代码。
在Python中使用Path对象
pathlib库围绕所谓的Path对象展开，paths对象是一种以结构化和 平台独立的方式。
我们使用以下代码行将Path类从pathlib模块引入到当前的命名空间中：
from pathlib import Path
从pathlib调用Path类后，我们可以通过多种方式创建Path对象，包括从字符串、从其他Path对象、从当前工作目录和从主目录。
从字符串创建路径对象
我们可以通过将表示文件系统路径的字符串传递给变量来创建Path对象。这将文件路径的字符串表示形式转换为Path对象。
file_path_str = "data/union_data.csv"data_path = Path(file_path_str)
从其他路径对象创建
现有的Path对象可以用作创建新路径的构建块。
我们通过将基本路径、数据目录和文件名组合成一个文件路径来实现这一点。我们必须记住在适当的地方使用正斜杠来扩展Path对象。
base_path = Path("/home/user")
data_dir = Path("data")# Combining multiple paths
file_path = base_path / data_dir / "prices.csv"
print(file_path)
输出
'/home/user/data/prices.csv'
从当前工作目录创建路径对象
这里我们使用Path.cwd()方法将当前工作目录分配给cwd变量。然后，我们可以检索脚本运行的当前工作目录的路径。
cwd = Path.cwd()print(cwd)
输出
'/home/bexgboost/articles/2024/4_april/8_pathlib'
从主工作目录创建路径对象
我们可以通过将主目录与其他子目录组合来构造路径。在这里，我们将主目录与子目录“downloads”和“projects”合并。"
home = Path.home()home / "downloads" / "projects"
重要提示：Path类本身不执行任何文件系统操作，如路径验证、创建目录或文件。它被设计用于表示和操作路径。要与文件系统进行实际交互（检查是否存在，阅读/写入文件），我们必须使用Path对象的特殊方法，对于某些高级情况，请从os模块获得帮助。
在Python中使用Path组件
文件路径属性是文件路径的各种属性和组件，有助于识别和管理文件系统中的文件和目录。就像物理地址有不同的部分，如街道号码，城市，国家和邮政编码，文件系统路径可以分解为更小的组件。pathlib允许我们通过点表示法使用路径属性访问和操作这些组件。
使用根目录
根目录是文件系统中最顶层的目录。在类Unix系统中，它由正斜杠（/）表示。在Windows中，它通常是一个驱动器号后跟一个冒号，如C：。
image_file = home / "downloads" / "midjourney.png"image_file.root
输出
'/'
使用父目录
父级包含当前文件或目录。它相对于当前目录或文件高一级。
image_file.parent
输出
PosixPath('/home/bexgboost/downloads')
使用文件名
此属性以字符串形式返回整个文件名，包括扩展名。
image_file.name
输出
'midjourney.png'
使用文件后缀
suffix属性以字符串形式返回文件扩展名，包括点（如果没有扩展名，则返回空字符串）。
image_file.suffix
输出
'.png'
注意：在Mac上，文件路径区分大小写，因此/Users/username/Documents和/users/username/documents会有所不同。
.parts属性
我们可以使用.parts属性将Path对象拆分为它的组件。
image_file.parts
输出
('/', 'home', 'bexgboost', 'downloads', 'midjourney.png')
使用pathlib的常见路径操作
以下是一些使用 pathlib 进行常见路径操作的示例：
-
创建路径对象:
from pathlib import Pathp = Path("/usr/bin") -
路径拼接:
new_path = p / "local" / "script.py" -
获取文件扩展名:
extension = new_path.suffix -
更改文件扩展名:
new_extension = new_path.with_suffix(".txt") -
检查路径是否存在:
exists = new_path.exists() -
检查路径是否为文件:
is_file = new_path.is_file() -
检查路径是否为目录:
is_dir = new_path.is_dir() -
读取文件内容:
with new_path.open('r') as file:content = file.read() -
写入文件内容:
with new_path.open('w') as file:file.write("Hello, world!") -
删除文件:
new_path.unlink() -
创建目录:
new_path.mkdir(parents=True, exist_ok=True) -
删除目录:
new_path.rmdir() -
获取目录中的文件和子目录:
items = list(new_path.iterdir()) -
绝对路径:
absolute_path = new_path.absolute() -
相对路径:
relative_path = new_path.relative_to("/usr") -
路径解析:
parts = new_path.parts drive, root, parts = new_path.drive, new_path.root, new_path.parts -
路径字符串转换:
path_str = str(new_path) -
遍历目录树:
for child in new_path.rglob('*.py'):print(child)
这些是 pathlib 模块提供的一些基本操作。pathlib 模块使得文件系统路径的操作更加直观和易于管理。
