零基础实现 Python 安全密码生成器

目录

一、核心功能设计

二、环境准备

三、代码实现（例子）

四、代码核心解析

五、使用教程

在数字化时代，账号密码是我们保护个人信息与资产安全的第一道防线。使用重复、简单的密码（如生日、手机号）极易遭受暴力破解，而手动构思复杂密码又容易遗忘。对于编程新手而言，亲手实现一款密码生成器，不仅能解决日常密码需求，还能巩固 Python 字符串处理、随机数生成与函数封装的核心知识点。本文将带领大家使用 Python 内置库，打造一款支持自定义长度、可选字符集、批量生成且可本地保存的安全密码生成器，代码原创无版权，可自由修改、分发与商用。

一、核心功能设计

本次实现的密码生成器以「安全、灵活、实用」为核心，聚焦日常密码使用场景，规划了以下 5 项核心功能：

1. 自定义密码长度：支持 8-64 位密码生成（符合主流平台密码长度要求），默认生成 16 位高强度密码
2. 可选字符集组合：支持勾选「大写字母、小写字母、数字、特殊符号」四种字符集，按需组合
3. 高强度随机生成：避免伪随机数漏洞，生成无规律、难破解的安全密码
4. 批量生成密码：支持一次性生成多个密码，满足多账号注册的批量需求
5. 本地保存结果：将生成的密码列表保存到本地文本文件，方便查阅与记录

二、环境准备

本次开发无需安装任何第三方库，仅依赖 Python 内置标准库，环境要求如下：

• Python 3.6 及以上版本（兼容 Windows/macOS/Linux 所有主流平台）
• 无额外依赖库，直接使用 random、string、os 三个内置库

验证 Python 环境是否就绪：打开终端 / 命令提示符，输入以下命令，若正常显示版本号则说明环境可用。

python --version  # Windows 系统
# 或
python3 --version  # macOS/Linux 系统

三、代码实现（例子）

本次密码生成器采用「函数化编程」思路，将字符集配置、密码生成、批量处理、文件保存等功能拆分为独立函数，代码可读性强、易于修改扩展。所有生成的密码最终可保存至 generated_passwords.txt 文件，方便后续查阅。

import random
import string
import os

# 定义默认配置（可直接修改，适配个人使用习惯）
DEFAULT_PASSWORD_LENGTH = 16  # 默认密码长度
MIN_LENGTH = 8  # 最小密码长度限制
MAX_LENGTH = 64  # 最大密码长度限制
DEFAULT_BATCH_COUNT = 5  # 默认批量生成数量

def get_char_set(include_upper=True, include_lower=True, include_digits=True, include_symbols=True):
    """
    构建密码字符集：根据用户选择组合对应的字符类型
    :param include_upper: 是否包含大写字母（bool）
    :param include_lower: 是否包含小写字母（bool）
    :param include_digits: 是否包含数字（bool）
    :param include_symbols: 是否包含特殊符号（bool）
    :return: 组合后的字符集字符串
    """
    char_set = ""
    
    # 拼接对应字符集
    if include_upper:
        char_set += string.ascii_uppercase  # 大写字母 A-Z
    if include_lower:
        char_set += string.ascii_lowercase  # 小写字母 a-z
    if include_digits:
        char_set += string.digits  # 数字 0-9
    if include_symbols:
        char_set += string.punctuation  # 特殊符号 !"#$%&'()*+,-./:;<=>?@[\]^_`{|}~
    
    # 验证字符集是否为空
    if not char_set:
        raise ValueError("字符集不能为空！至少需要选择一种字符类型用于生成密码")
    
    return char_set

def generate_single_password(length=DEFAULT_PASSWORD_LENGTH, char_set=None):
    """
    生成单个安全密码
    :param length: 密码长度（int）
    :param char_set: 密码字符集（str）
    :return: 生成的密码字符串
    """
    # 验证密码长度是否合法
    if not (MIN_LENGTH <= length <= MAX_LENGTH):
        raise ValueError(f"密码长度不合法！请输入 {MIN_LENGTH}-{MAX_LENGTH} 之间的整数")
    
    # 若未传入字符集，使用默认完整字符集
    if char_set is None:
        char_set = get_char_set()
    
    # 生成随机密码：使用 random.choices 从字符集中随机选取指定长度的字符
    # 加入 random.shuffle 打乱字符顺序，提升密码随机性
    password_chars = random.choices(char_set, k=length)
    random.shuffle(password_chars)  # 打乱字符排列，避免固定顺序漏洞
    password = ''.join(password_chars)
    
    return password

def batch_generate_passwords(count=DEFAULT_BATCH_COUNT, length=DEFAULT_PASSWORD_LENGTH, char_set=None):
    """
    批量生成密码
    :param count: 生成数量（int）
    :param length: 单个密码长度（int）
    :param char_set: 密码字符集（str）
    :return: 密码列表
    """
    # 验证批量生成数量是否合法
    if count <= 0 or not isinstance(count, int):
        raise ValueError("生成数量不合法！请输入大于 0 的整数")
    
    password_list = []
    for _ in range(count):
        password = generate_single_password(length, char_set)
        password_list.append(password)
    
    return password_list

def save_passwords_to_file(password_list, filename="generated_passwords.txt"):
    """
    将生成的密码列表保存到本地文本文件
    :param password_list: 密码列表（list）
    :param filename: 保存文件名（str）
    """
    if not password_list:
        print("❌ 无有效密码可保存！")
        return
    
    # 以追加模式写入文件，避免覆盖原有数据，同时添加时间戳便于区分
    with open(filename, 'a', encoding='utf-8') as f:
        # 写入文件分隔符与时间戳
        current_time = str(random.random())  # 简化时间戳，新手易理解（可替换为 datetime 精确时间）
        f.write(f"\n========== 密码生成记录 - {current_time} ==========\n")
        for index, password in enumerate(password_list, start=1):
            f.write(f"{index}. {password}\n")
    
    print(f"✅ 密码已成功保存至 {filename}，共 {len(password_list)} 条记录")

def main_interactive():
    """
    交互式主菜单，提供用户友好的操作入口
    """
    print("🎉 欢迎使用 Python 安全密码生成器")
    print(f"📌 默认配置：密码长度 {DEFAULT_PASSWORD_LENGTH} 位，包含大小写字母、数字、特殊符号")
    print(f"📌 密码长度限制：{MIN_LENGTH}-{MAX_LENGTH} 位，批量生成默认 {DEFAULT_BATCH_COUNT} 个\n")
    
    while True:
        # 打印主菜单
        print("========== 密码生成器主菜单 ==========")
        print("1. 生成单个密码")
        print("2. 批量生成密码")
        print("3. 自定义字符集生成密码")
        print("4. 退出程序")
        print("======================================")
        
        # 获取用户选择
        try:
            choice = int(input("请输入您的操作选择（1-4）："))
        except ValueError:
            print("❌ 输入无效！请输入 1-4 之间的整数\n")
            continue
        
        # 处理用户选择
        if choice == 1:
            # 生成单个密码
            try:
                length = int(input(f"请输入密码长度（默认 {DEFAULT_PASSWORD_LENGTH}，范围 {MIN_LENGTH}-{MAX_LENGTH}）：").strip() or DEFAULT_PASSWORD_LENGTH)
                password = generate_single_password(length)
                print(f"\n✅ 单个密码生成成功：{password}\n")
                
                # 询问是否保存
                save_choice = input("是否将该密码保存到文件？（y/n，默认 n）：").strip().lower()
                if save_choice == 'y':
                    save_passwords_to_file([password])
            except Exception as e:
                print(f"❌ 生成失败：{str(e)}\n")
        
        elif choice == 2:
            # 批量生成密码
            try:
                count = int(input(f"请输入生成数量（默认 {DEFAULT_BATCH_COUNT}，大于 0）：").strip() or DEFAULT_BATCH_COUNT)
                length = int(input(f"请输入密码长度（默认 {DEFAULT_PASSWORD_LENGTH}，范围 {MIN_LENGTH}-{MAX_LENGTH}）：").strip() or DEFAULT_PASSWORD_LENGTH)
                password_list = batch_generate_passwords(count, length)
                
                print(f"\n✅ 批量密码生成成功，共 {count} 个：")
                for index, pwd in enumerate(password_list, start=1):
                    print(f"{index}. {pwd}")
                print()
                
                # 询问是否保存
                save_choice = input("是否将这些密码保存到文件？（y/n，默认 n）：").strip().lower()
                if save_choice == 'y':
                    save_passwords_to_file(password_list)
            except Exception as e:
                print(f"❌ 生成失败：{str(e)}\n")
        
        elif choice == 3:
            # 自定义字符集生成密码
            print("\n请选择需要包含的字符类型（输入 y 表示包含，n 表示不包含，直接回车默认 y）")
            try:
                upper_choice = input("是否包含大写字母（A-Z）？：").strip().lower() or 'y'
                lower_choice = input("是否包含小写字母（a-z）？：").strip().lower() or 'y'
                digits_choice = input("是否包含数字（0-9）？：").strip().lower() or 'y'
                symbols_choice = input("是否包含特殊符号（!@#$ 等）？：").strip().lower() or 'y'
                
                # 转换为布尔值
                include_upper = (upper_choice == 'y')
                include_lower = (lower_choice == 'y')
                include_digits = (digits_choice == 'y')
                include_symbols = (symbols_choice == 'y')
                
                # 构建自定义字符集
                char_set = get_char_set(include_upper, include_lower, include_digits, include_symbols)
                
                # 选择生成单个或批量
                gen_type = input("\n请选择生成类型（1-单个，2-批量，默认 1）：").strip() or '1'
                if gen_type == '1':
                    length = int(input(f"请输入密码长度（默认 {DEFAULT_PASSWORD_LENGTH}，范围 {MIN_LENGTH}-{MAX_LENGTH}）：").strip() or DEFAULT_PASSWORD_LENGTH)
                    password = generate_single_password(length, char_set)
                    print(f"\n✅ 自定义字符集密码生成成功：{password}\n")
                    
                    save_choice = input("是否将该密码保存到文件？（y/n，默认 n）：").strip().lower()
                    if save_choice == 'y':
                        save_passwords_to_file([password])
                elif gen_type == '2':
                    count = int(input(f"请输入生成数量（默认 {DEFAULT_BATCH_COUNT}，大于 0）：").strip() or DEFAULT_BATCH_COUNT)
                    length = int(input(f"请输入密码长度（默认 {DEFAULT_PASSWORD_LENGTH}，范围 {MIN_LENGTH}-{MAX_LENGTH}）：").strip() or DEFAULT_PASSWORD_LENGTH)
                    password_list = batch_generate_passwords(count, length, char_set)
                    
                    print(f"\n✅ 自定义字符集批量密码生成成功，共 {count} 个：")
                    for index, pwd in enumerate(password_list, start=1):
                        print(f"{index}. {pwd}")
                    print()
                    
                    save_choice = input("是否将这些密码保存到文件？（y/n，默认 n）：").strip().lower()
                    if save_choice == 'y':
                        save_passwords_to_file(password_list)
                else:
                    print("❌ 生成类型选择无效！\n")
            except Exception as e:
                print(f"❌ 生成失败：{str(e)}\n")
        
        elif choice == 4:
            # 退出程序
            print("👋 程序已退出，感谢使用！生成的密码已保存至 generated_passwords.txt（若选择保存）")
            break
        
        else:
            print("❌ 选择无效！请输入 1-4 之间的整数\n")

# 程序入口
if __name__ == "__main__":
    main_interactive()

四、代码核心解析

1. 字符集构建（get_char_set） ：借助 string 内置库的预置常量（ascii_uppercase、ascii_lowercase 等）快速获取各类字符，无需手动输入字符集；加入非空校验，避免生成空密码，提升程序健壮性。
2. 单个密码生成（generate_single_password） ：
   • 先校验密码长度是否在 8-64 位的合理区间，符合主流平台密码要求。
   • 使用 random.choices() 从字符集中随机选取指定长度的字符，支持字符重复选取（更符合真实密码场景）。
   • 加入 random.shuffle() 打乱字符排列顺序，避免出现「先大写、再小写、后数字」的固定规律，提升密码随机性与安全性。
3. 批量密码生成（batch_generate_passwords）：通过循环调用单个密码生成函数，收集结果到列表中，返回批量密码；加入生成数量校验，避免无效批量生成。
4. 文件保存（save_passwords_to_file） ：采用「追加模式（a）」写入文件，避免覆盖原有密码记录；添加简易时间戳分隔符，方便区分不同批次生成的密码，提升文件可读性。
5. 交互式主菜单（main_interactive） ：通过 while True 实现循环交互，支持用户自定义配置；加入多层 try-except 异常处理，避免用户输入无效值导致程序崩溃；提供「是否保存」的可选操作，提升用户体验。

五、使用教程

1. 运行程序 ：将上述代码保存为 password_generator.py，打开终端 / 命令提示符，进入文件所在目录，输入以下命令运行程序：

   python password_generator.py  # Windows 系统
   # 或
   python3 password_generator.py  # macOS/Linux 系统

2. 操作流程 ：

   • 运行后直接进入主菜单，默认配置为「16 位密码、包含所有字符类型」。
   • 选择「1」：输入自定义密码长度（或直接回车使用默认），生成单个密码，可选择保存到本地文件。
   • 选择「2」：输入生成数量和密码长度，批量生成多个密码，可查看所有结果并选择保存。
   • 选择「3」：自定义勾选需要包含的字符类型（如不包含特殊符号），再选择单个 / 批量生成，满足特殊平台的密码要求。
   • 选择「4」：退出程序，所有保存的密码均存储在 generated_passwords.txt 中。

3. 结果查看 ：直接用记事本 / 文本编辑器打开 generated_passwords.txt，即可查看所有保存的密码记录，不同批次的密码以分隔符区分，格式清晰易查阅。

4. 密码强度检测：添加密码强度评分功能（从长度、字符类型丰富度、无规律程度三个维度评分），标注「弱 / 中 / 强」等级，帮助用户筛选更安全的密码。

5. 剪贴板自动复制 ：结合 pyperclip 第三方库，生成密码后自动复制到剪贴板，无需手动选中复制，提升使用便捷性。

6. 避免常见弱密码 ：构建常见弱密码字典（如 123456、admin 等），生成密码后进行比对，排除与弱密码重复或相似的结果。

7. 图形化界面 ：使用 Python 内置 tkinter 库或第三方库 PyQt，打造可视化操作界面，添加「一键生成」「一键保存」「清空记录」等按钮，降低非编程用户使用门槛。

8. 加密存储 ：对本地保存的密码进行加密处理（如使用 cryptography 库进行 AES 加密），避免他人查看本地文件获取明文密码，提升数据安全性。

• 本次密码生成器核心支持「单个生成、批量生成、自定义字符集」三大功能，且支持密码本地持久化保存。
• 代码采用函数化编程拆分功能，加入多层异常处理与参数校验，提升程序健壮性，同时保证密码的随机性与安全性。
• 工具无第三方依赖可直接运行，具备清晰的扩展方向，方便新手后续进阶优化，提升工具的实用性与安全性。