文件压缩与解压缩

压缩包也是我们平时工作中经常要接触到的文件格式，压缩文件后缀名通常有 .zip、.rar、.7z 等等。Python 中也有专门用来操作压缩包文件的第三方模块 zipfile。听这个名字就知道是用来操作压缩包文件的了，这个第三方模块也是我们本节课的重点，下面我们就一起来看一下。

1. zipfile 模块介绍

zip 文件格式是通用的文档压缩标准，在 ziplib 模块中，提供 ZipFile 类操作 zip 文件，如创建、读取、写入、附加、显示压缩文件等操作。

1.1 安装

zipfile 是 Python 的第三方库，使用前需要通过以下命令进行安装：

pip install zipfile

1.2 使用步骤

步骤 1：导入 zipfile 模块

import zipfile

步骤 2：实例化 zipfile 对象

z = zipfile.ZipFile(file, mode='r')

打开或者新建一个 zip 文件对象，第一个参数为 file 文件地址，第二个参数为打开模式，当模式参数是 ‘r’ 表示读取现有的文件，为 ‘w’ 表示覆盖或写入一个新的文件，为 ‘a’ 表示将追加到现有文件。

步骤 3：进行压缩文件操作

通过 zipfile 模块提供的方法对压缩文件进行创建、读取、解压等操作。

步骤 4：关闭压缩文件

z = zipfile.ZipFile(file, mode='r')
...省略部分代码
z.close()

注意：zipfile 在使用后，必须在退出程序之前调用 close () 方法否则将不会写入关键记录数据。

2. 使用 zipfile 模块进行压缩与解压缩

现在 D:\code 目录已有 code.zip，内容如下图所示。

图片描述

接下来通过 zipfile 模块对压缩文件进行操作，zipfile 模块操作压缩文件常用方法见下表。

方法名	描述
namelist()	返回 ZIP 文件内所有成员名字列表
write()	添加文件到压缩包内
extract(member[, path[, pwd]])	解压单个文件，参数 members 表示 zipfile 对象中某个文件名，path 为解压到的目的路径，默认是压缩包所在路径，pwd 为压缩包密码，默认无密码
extractall([path[, members[, pwd]]])	解压所有文件，参数 path 为解压到的目的路径，默认是压缩包所在路径，members 默认值是压缩包文件中所有文件名称列表，也可以另外指定，pwd 为压缩包密码，默认无密码

下面来具体看下每个方法的使用：

namelist () 使用：

import zipfile, os
zipFile = zipfile.ZipFile(os.path.join(os.getcwd(), 'code.zip'))
print(zipFile.namelist())
#输出： ['code/', 'code/index.py', 'code/newimage/', 'code/writeppt.py', 'code/writeword.py']

代码解释：namelist () 方法获取压缩包中所有文件的名字，并组成列表返回。首先通过 ZipFile 实例化 zip 文件对象，其中压缩文件这里通过 OS 模块的 join 方法进行拼接，返回一个绝对路径。通过 namelist () 方法打印输出：

['code/', 'code/index.py', 'code/newimage/', 'code/writeppt.py', 'code/writeword.py']

write () 使用：

import zipfile, os
zipFile = zipfile.ZipFile(os.path.join(os.getcwd(), 'code.zip'),'a')
zipFile.write("test.txt")
print(zipFile.namelist())
#输出： ['code/', 'code/index.py', 'code/newimage/', 'code/writeppt.py', 'code/writeword.py','code/test.txt']

代码解释：write () 方法为添加文件到压缩文件，在 D:\code 目录下，创建 test.txt 文件，通过 wirte () 方法添加到现有压缩文件 code.zip 中，执行完成后，通过 namelist () 方法重写打印压缩文件中所有成员名字列表，输出 ['code/', 'code/index.py', 'code/newimage/', 'code/writeppt.py', 'code/writeword.py','code/test.txt']。上述代码中需要注意：

向压缩文件中写入内容时，注意修改 zipFile 实例化处的模式，默认为 “r”，表示只读，不可以写入，设置为 “w” 后可以写入，但会覆盖原有压缩文件中内容，如果想要追加，设置为 “a” 即可。

extract () 使用：

import zipfile, os
zipFile = zipfile.ZipFile(os.path.join(os.getcwd(), 'code.zip'))
for file in zipFile.namelist():
    zipFile.extract(file)
zipFile.close()

代码解释：extract () 方法为单个压缩文件解压，代码中结合 namelist () 方法将 D:\code\code.zip 进行解压缩操作，解压后效果如下图所示。

图片描述

extractall () 使用：

import zipfile, os
zipFile = zipfile.ZipFile(os.path.join(os.getcwd(), 'code.zip'))
zipFile.extractall()
zipFile.close()

代码解释：extractall () 方法为解压 zip 文档中的所有文件到指定目录，默认为压缩包所在路径，即当前目录。代码执行完成后，效果同 extract () 结合 namelist () 方法进行解压操作一样。

3. zipfile 模块实战

在上一小节中，使用 os 模块封装了程序遇到异常情况时记录错误日志文件的方法，本小节 zipfile 模块实战在上一小节代码的基础上进行实现。

在服务器上存储的错误日志文件，一定周期需要进行下载，为了防止下载过程中出现文件丢失或乱码的情况，通常采用创建压缩包的形式。但手动创建无疑是费时费力且容易出现错误的，这时可以使用 zipfile 模块结合 os 模块，实现将 2020 年下，每个月份的错误日志记录文件夹，创建相对的压缩文件，如 1 月，对应 1.zip，2 月对应 2.zip。目前服务器上 1-11 月的错误日志文件存储结构如下图所示。

以 1 月为例，1 月文件夹下的文件存储结构如下图所示。
图片描述

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根据上述需求背景，封装后的代码如下：

import zipfile
import os
# 制定要生成压缩文件的路径
filepath = "./2020"
# 创建压缩文件
def createzipfile(month):
    # 压缩包文件名称
    zipName = month + '.zip'
    f = zipfile.ZipFile(zipName, 'a')
    # 遍历当前文件夹
    for dirpath, dirnames, filenames in os.walk(filepath+"/"+month):
        for filename in filenames:
            f.write(os.path.join(dirpath, filename))
    f.close()
# 遍历当前目录下的文件夹
for item in os.listdir(filepath):
    # 调用创建压缩文件方法
    createzipfile(str(item))

代码解释：通过 os.listdir () 方法获取到要压缩的目录下所有的文件夹，即获取到 1,2,3,4…，在遍历中调用 createzipfile () 方法，将文件夹名称传入。在 createzipfile () 方法中，使用 zipfile.ZipFile 创建压缩文件，在向压缩文件写入内容时，通过 os.walk () 方法对当前月的目录进行遍历，嵌套 for…in 循环中，将文件写入到压缩文件。代码执行完成后，创建好的压缩文件如下图所示。

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4. 小结

本节课程我们主要学习了 zipfile 模块的使用。本节课程的重点如下：

了解 zipfile 模块作用及使用步骤；
掌握 zipfile 模块中压缩与解压缩操作的使用方法；

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