高效文件处理：Python pathlib实战指南

在使用Python处理文件路径时，强烈建议使用pathlib。

pathlib以面向对象的方式处理文件路径，既避免了很多陷阱，也能使执行许多路径的相关操作变得更容易。

本篇总结了常用的使用pathlib进行文件路径处理的方法。

1. 常用操作

首先介绍如何使用pathlib来完成一些常规的文件路径相关操作。

1.1. 构造路径

构建路径对象，只需要将文件或文件夹路径的字符串传给Path即可。

from pathlib import Path

fp = "D:\\temp\\pathlib"
path = Path(fp)
path

# path 对象
# WindowsPath('D:/temp/pathlib')

构造路径对象之后，Path会自动判断出是windows还是linux下的路径。

1.2. 拼接和拆分路径

用字符串来拼接和拆分路径时，最麻烦的就是不同系统中路径分隔符（\ 和 /）的处理。

使用Path对象，能够避免此困扰。

new_path = path.joinpath("abc")
new_path
# WindowsPath('D:/temp/pathlib/abc')

new_path = Path(fp, "test.py")
new_path
# WindowsPath('D:/temp/pathlib/test.py')

使用joinpath或者直接创建Path对象时拼接路径，不需要指定路径分隔符。

使用Path拆分路径也方便，它提供了多个属性来获取文件信息。

my_path = Path(fp, "program.py")
my_path
# WindowsPath('D:/temp/pathlib/program.py')

# 文件完整名
my_path.name
# 'program.py'

# 文件目录
my_path.parent
# WindowsPath('D:/temp/pathlib')

# 文件名（不带后缀）
my_path.stem
# 'program'

# 文件后缀名
my_path.suffix
# '.py'

# 修改文件后缀
my_path.with_suffix(".go")
# WindowsPath('D:/temp/pathlib/program.go')

1.3. 相对路径和绝对路径

相对路径转换为绝对路径，推荐使用Path对象的resolve方法。

path = Path("main.py")
path
# WindowsPath('main.py')

# 转换为绝对路径
path.resolve()
# WindowsPath('D:/projects/python/samples/main.py')

1.4. 遍历目录

遍历目录也是常用的文件路径操作。

fp = "D:\\temp\\pathlib\\a"
path = Path(fp)

for f in path.glob("*.txt"):
    print(f)

# D:\temp\pathlib\a\1.txt
# D:\temp\pathlib\a\2.txt
# D:\temp\pathlib\a\3.txt

glob函数是只遍历目录下的文件，如果要遍历子目录中的文件，使用rglob函数。

for f in path.rglob("*.txt"):
    print(f)

# D:\temp\pathlib\a\1.txt
# D:\temp\pathlib\a\2.txt
# D:\temp\pathlib\a\3.txt
# D:\temp\pathlib\a\sub_a\sub_1.txt

1.5. 读写文件

传统的读写文件方式，一般都是两个步骤：先通过open函数打开文件，再进行读或者写。

# 写入
with open("d:\\readme.txt", "w") as f:
    f.write("abcdefg")

# 读取
with open("d:\\readme.txt", "r") as f:
    content = f.read()
    print(content)
    # abcdefg

使用Path对象，读写操作更加简单，代码也更清晰。

fp = "d:\\readme.txt"
path = Path(fp)
path.write_text("uvwxyz")

content = path.read_text()
print(content)
# uvwxyz

2. 更方便的操作

除了上面的常用操作，对于下面这些略微复杂文件路径的操作，

使用Path也能更容易的完成。

2.1. 检查文件或目录是否存在

fp = "D:\\temp\\pathlib\\a"
path = Path(fp)

path.is_dir() # True
path.is_file() # False
path.exists() # True

2.2. 创建目录

创建目录使用Path对象可以帮助我们自动处理异常情况。

path = Path("D:\\temp\\a\\b\\c\\d")
path.mkdir(exist_ok=True, parents=True)

exist_ok和parents参数为了创建文件夹时省了很多判断。

exist_ok=True表示如果文件夹d存在就不创建，也不报错，反之会报错。

parents=True表示文件夹d 的上层的各级文件夹如果不存在就自动创建，反之如果文件夹d的上层有不存在的文件夹则报错。

2.3. 路径自动规范化

使用Path来操作路径，不用过于关心不同操作系统的路径分割符问题。

在windows系统中，也可以使用linux的路径分割符，比如，下面两种方式都可以正常运行。

fp = "D:\\temp\\pathlib\\a"
path = Path(fp)

fp = "D:/temp/pathlib/a"
path = Path(fp)

3. 与os.path对比

pathlib主要就是为了取代os.path，它们之间的对比整理如下：

路径操作	**pathlib **	os.path
读取所有文件内容	path.read_text()	open(path).read()
获取绝对文件路径	path.resolve()	os.path.abspath(path)
获取文件名	path.name	os.path.basename(path)
获取父目录	path.parent	os.path.dirname(path)
获取文件扩展名	path.suffix	os.path.splitext(path)[1]
文件名（不包含扩展名）	path.stem	os.path.splitext(path)[0]
相对路径	path.relative_to(parent)	os.path.relpath(path, parent)
验证路径是否为文件	path.is_file()	os.path.isfile(path)
验证路径是否为目录	path.is_dir()	os.path.isdir(path)
创建目录	path.mkdir(parents=True)	os.makedirs(path)
获取当前目录	pathlib.Path.cwd()	os.getcwd()
获取主目录	pathlib.Path.home()	os.path.expanduser("~")
按模式查找文件	path.glob(pattern)	glob.iglob(pattern)
递归查找文件	path.rglob(pattern)	glob.iglob(pattern, recursive=True)
规格化路径分隔符	pathlib.Path(name)	os.path.normpath(name)
拼接路径	Path(paraent, name)	os.path.join(parent, name)
获取文件大小	path.stat().st_size	os.path.getsize(path)
遍历文件树	path.walk()	os.walk()
将文件重定向到新路径	path.rename(target)	os.rename(path, target)
删除文件	path.unlink()	os.remove(path)

对比两种方式，就能体会pathlib的改进带来的好处。