常用第三方模块

橘子coding2026/8/1约 1889 字

Python 内置模块已经挺丰富了，但真到实际开发里，很多脏活累活还是得靠第三方模块来干。好消息是 Python 生态特别繁荣，绝大多数工具都能在 PyPI 上找到，直接 pip install 就能用。这一章挑几个最常用的第三方模块来聊一聊，学会了能省不少事。

1. Pillow：图像处理

Pillow 的前身是大名鼎鼎的 PIL（Python Imaging Library），是 Python 里图像处理的事实标准库。PIL 只支持到 Python 2.7，后来社区基于它搞出了 Pillow，全面支持 Python 3，还加了不少新功能。

1.1 安装 Pillow

如果你用的是 Anaconda，Pillow 大概率已经装好了。没装的话用 pip：

pip install pillow

1.2 打开、缩放和保存图片

Pillow 的基本用法非常直观，先打开一张图，拿到尺寸，然后缩放到想要的大小，最后保存。

from PIL import Image

# 打开当前目录下的图片
im = Image.open('test.jpg')

# 获取原始尺寸
w, h = im.size
print(f'原图尺寸: {w} x {h}')

# 缩放到原来的 50%
im.thumbnail((w // 2, h // 2))
print(f'缩放后尺寸: {w // 2} x {h // 2}')

# 保存为新文件
im.save('thumbnail.jpg', 'jpeg')

thumbnail() 是原地修改的，调用之后 im 本身就已经是缩放后的图片了，保存的时候格式可以跟原图不一样。

1.3 应用滤镜

Pillow 内置了很多滤镜，比如模糊、锐化、边缘增强等，调用 filter() 就行。

from PIL import Image, ImageFilter

im = Image.open('test.jpg')

# 应用模糊滤镜
im_blur = im.filter(ImageFilter.BLUR)
im_blur.save('blur.jpg', 'jpeg')

除了 BLUR，常用的还有 CONTOUR、DETAIL、EDGE_ENHANCE、SHARPEN 等，可以自己挨个试试效果。

1.4 绘制验证码图片

Pillow 的 ImageDraw 和 ImageFont 可以在图片上写字、画图形。下面这段代码生成一张简单的验证码图片：

from PIL import Image, ImageDraw, ImageFont, ImageFilter
import random


def rnd_char():
    """随机生成一个大写字母"""
    return chr(random.randint(65, 90))


def rnd_color():
    """随机背景色，范围比较亮"""
    return (random.randint(64, 255),
            random.randint(64, 255),
            random.randint(64, 255))


def rnd_color2():
    """随机文字色，范围比较暗"""
    return (random.randint(32, 127),
            random.randint(32, 127),
            random.randint(32, 127))


width = 240
height = 60
image = Image.new('RGB', (width, height), (255, 255, 255))

# 注意字体路径要根据系统调整，macOS 常见路径如 /Library/Fonts/Arial.ttf
font = ImageFont.truetype('Arial.ttf', 36)
draw = ImageDraw.Draw(image)

# 给每个像素随机上色，制造噪点背景
for x in range(width):
    for y in range(height):
        draw.point((x, y), fill=rnd_color())

# 画上 4 个随机字母
for i in range(4):
    draw.text((60 * i + 10, 10), rnd_char(), font=font, fill=rnd_color2())

# 整体模糊一下
image = image.filter(ImageFilter.BLUR)
image.save('code.jpg', 'jpeg')

如果运行时报 IOError: cannot open resource，说明 Pillow 找不到字体文件，把 Arial.ttf 换成绝对路径，比如 macOS 下的 /Library/Fonts/Arial.ttf 即可。

2. requests：优雅地发 HTTP 请求

Python 自带的 urllib 虽然也能访问网络资源，但写起来比较啰嗦。requests 把 HTTP 请求封装得特别顺手，是目前最流行的 HTTP 库之一。

2.1 安装 requests

pip install requests

2.2 发送 GET 请求

最简单的用法，一行代码就能拿到网页内容：

import requests

r = requests.get('https://www.douban.com/')
print(r.status_code)  # 200
print(r.text)         # 页面 HTML 文本

如果 URL 需要带查询参数，不用自己拼字符串，传一个字典给 params：

r = requests.get(
    'https://www.douban.com/search',
    params={'q': 'python', 'cat': '1001'}
)
print(r.url)
# https://www.douban.com/search?q=python&cat=1001

2.3 查看响应内容

requests 会自动猜测响应编码，通过 encoding 查看：

print(r.encoding)  # utf-8

响应内容有两种取法：

r.text：按猜测的编码返回字符串。
r.content：返回原始 bytes，适合处理图片、文件等二进制内容。

如果响应是 JSON，requests 还能直接帮你解析：

r = requests.get('https://api.example.com/data')
print(r.json())

2.4 自定义请求头

很多网站会检查 User-Agent，我们可以传 headers 参数：

headers = {
    'User-Agent': 'Mozilla/5.0 (Windows NT 10.0; Win64; x64) AppleWebKit/537.36'
}
r = requests.get('https://www.douban.com/', headers=headers)

2.5 发送 POST 请求

POST 请求把 get 换成 post，用 data 传表单数据：

r = requests.post(
    'https://accounts.douban.com/login',
    data={'form_email': 'abc@example.com', 'form_password': '123456'}
)

如果想传 JSON，直接写 json 参数：

payload = {'key': 'value'}
r = requests.post('https://api.example.com/upload', json=payload)

上传文件也很简单，用 files 参数，注意文件要以二进制模式打开：

files = {'file': open('report.xls', 'rb')}
r = requests.post('https://api.example.com/upload', files=files)

requests 对 Cookie 的处理也很友好：

# 读取响应中的 Cookie
r = requests.get('https://www.douban.com/')
print(r.cookies['ts'])

# 发送请求时带上 Cookie
cs = {'token': '12345', 'status': 'working'}
r = requests.get('https://www.douban.com/', cookies=cs)

设置超时防止请求卡住：

r = requests.get('https://www.douban.com/', timeout=2.5)

3. chardet：自动检测编码

处理网络抓取或历史数据时，经常会遇到编码不明的 bytes。如果不知道编码就 decode()，很容易报 UnicodeDecodeError。chardet 就是用来猜测字节串编码的。

3.1 安装 chardet

pip install chardet

3.2 检测编码

chardet.detect() 接收一个 bytes 对象，返回一个字典，包含三个字段：

encoding：推测的编码。
confidence：可信度，范围 0 到 1。
language：语言，比如 'Chinese'、'Japanese' 等。

import chardet

print(chardet.detect(b'Hello, world!'))
# {'encoding': 'ascii', 'confidence': 1.0, 'language': ''}

中文的 GBK 编码：

data = '离离原上草，一岁一枯荣'.encode('gbk')
print(chardet.detect(data))
# {'encoding': 'GB2312', 'confidence': 0.74, 'language': 'Chinese'}

GB2312 是 GBK 的子集，所以检测结果会显示为 GB2312，可信度不是 100%，这是正常的。

UTF-8 编码：

data = '离离原上草，一岁一枯荣'.encode('utf-8')
print(chardet.detect(data))
# {'encoding': 'utf-8', 'confidence': 0.99, 'language': ''}

日文编码：

data = '最新の主要ニュース'.encode('euc-jp')
print(chardet.detect(data))
# {'encoding': 'EUC-JP', 'confidence': 0.99, 'language': 'Japanese'}

拿到编码后，再用对应的编码去 decode() 就稳妥多了。

4. psutil：系统与进程监控

psutil 的名字来自 process and system utilities，用一两行代码就能获取 CPU、内存、磁盘、网络、进程等信息，而且支持跨平台，写运维脚本特别方便。

4.1 安装 psutil

pip install psutil

4.2 CPU 信息

import psutil

# 逻辑 CPU 数量
print(psutil.cpu_count())

# 物理 CPU 核心数
print(psutil.cpu_count(logical=False))

# CPU 时间统计
print(psutil.cpu_times())

想看实时 CPU 使用率，类似 top 命令的效果：

for _ in range(10):
    # percpu=True 表示每个核心单独统计
    print(psutil.cpu_percent(interval=1, percpu=True))

4.3 内存信息

# 物理内存
print(psutil.virtual_memory())

# 交换分区
print(psutil.swap_memory())

返回的是命名元组，里面 total、used、free、percent 等字段都很直观，percent 就是使用率百分比。

4.4 磁盘信息

# 磁盘分区
print(psutil.disk_partitions())

# 指定分区的使用情况
print(psutil.disk_usage('/'))

# 磁盘 IO 统计
print(psutil.disk_io_counters())

4.5 网络信息

# 网卡 IO 统计
print(psutil.net_io_counters())

# 网卡地址信息
print(psutil.net_if_addrs())

# 网卡状态
print(psutil.net_if_stats())

获取当前网络连接需要 root 权限，否则会报 AccessDenied：

print(psutil.net_connections())

4.6 进程信息

# 所有进程 PID
print(psutil.pids())

# 查看指定进程
p = psutil.Process(1234)
print(p.name())       # 进程名
print(p.exe())        # 可执行文件路径
print(p.cwd())        # 工作目录
print(p.cmdline())    # 启动命令
print(p.status())     # 运行状态
print(p.memory_info())# 内存使用
print(p.num_threads())# 线程数

psutil 还自带一个 test() 函数，可以模拟 ps 命令的效果：

psutil.test()