Python 基础

Python 编程基础——从环境准备到核心语法再到实操练习，面向运维工程师。

结合运维工程师使用场景，聚焦高频语法、实用案例、避坑要点，不讲冗余理论，全程搭配示例，学完可直接写运维脚本。

环境说明：基于 Python3，Linux 系统默认环境，执行方式：交互式终端 / .py 脚本文件。

一、前置准备

1. 运行方式

交互式终端（临时测试代码）

python3
>>> print("hello ops")

输入 exit() 退出。

脚本文件（正式运维脚本，推荐）新建 test.py，编写代码后执行：

python3 test.py

脚本头部声明（Linux 规范）文件首行添加解释器路径，可直接 ./test.py 执行：

#!/usr/bin/env python3

2. 注释（脚本必备）

单行注释：#，用于说明代码、屏蔽代码
多行注释：""" 内容 """ 或 ''' 内容 '''，常用于脚本头部说明

#!/usr/bin/env python3
# 这是单行注释：服务器巡检脚本

"""
脚本功能：批量检查端口状态
作者：运维
日期：2025
"""
print("脚本开始执行")

二、变量与数据类型（运维核心）

变量：存储数据的容器，无需声明类型，赋值即定义。运维常用 5 大类型：字符串、数字、布尔、列表、字典，其余了解即可。

1. 命名规范

由字母、数字、下划线组成，不能以数字开头
区分大小写，建议使用下划线命名（如 server_ip、disk_size）
禁止使用 Python 关键字（if/for/while 等）

2. 基础数据类型

（1）字符串 str（运维最高频）

文本、IP、端口、日志内容、配置信息都用字符串。

定义方式

单引号 ''、双引号 ""、三引号 """"""（支持换行）

# 常规字符串
ip = "192.168.1.100"
port = '9092'

# 多行字符串（常用于拼接配置、日志）
log_info = """
2025-06-11 10:00:00 error
service kafka down
"""

常用操作（必学）

s = "192.168.1.100"

# 1. 拼接字符串
name = "kafka"
msg = "服务名：" + name
print(msg)  # 服务名：kafka

# 2. 格式化输出（运维打印日志/信息首选）
# 方式1：f-string（Python3.6+ 推荐，简洁）
server = "MySQL"
status = "running"
print(f"服务 {server} 状态：{status}")

# 3. 分割 split() （解析日志、IP、配置常用）
ip_str = "192.168.1.100:22"
ip_list = ip_str.split(":")  # 按冒号分割
print(ip_list[0])  # 192.168.1.100
print(ip_list[1])  # 22

# 4. 替换 replace() （批量修改配置）
conf = "port=80"
new_conf = conf.replace("80", "8080")
print(new_conf)  # port=8080

# 5. 去除首尾空格/换行 strip() （处理日志、脏数据）
data = "  kafka  \n"
print(data.strip())  # kafka

# 6. 判断是否包含内容 in （日志关键字匹配）
log = "java.net.ConnectException"
if "error" in log:
    print("检测到错误日志")

（2）数字 int /float

int 整数：进程 ID、端口、数量、行数
float 浮点数：磁盘使用率、内存占比

port = 9092        # 整数
disk_usage = 78.5  # 浮点数

# 算术运算 + - * / %
a = 10
b = 3
print(a + b)   # 13
print(a % b)   # 1 取余（判断奇偶、轮询任务常用）

（3）布尔值 bool

只有两个值：True（真）、False（假）用于条件判断：服务是否启动、端口是否开放、文件是否存在

is_running = True
is_exist = False

if is_running:
    print("服务正常运行")

（4）列表 list `[]`（批量存储，运维必备）

有序可变数组，用来存储多台主机 IP、端口列表、日志行、文件路径。

定义与基础操作

# 主机IP列表
hosts = ["192.168.1.10", "192.168.1.11", "192.168.1.12"]

# 取值：下标从 0 开始
print(hosts[0])  # 第一个IP：192.168.1.10

# 追加元素（动态添加主机）
hosts.append("192.168.1.13")

# 删除元素
hosts.remove("192.168.1.10")

# 获取列表长度（主机数量）
print(len(hosts))

核心场景：遍历列表（批量执行任务）

hosts = ["192.168.1.10", "192.168.1.11"]
for ip in hosts:
    print(f"正在处理主机：{ip}")

（5）字典 dict `{key:value}`（配置 / 结构化数据首选）

键值对结构，适合存储主机详情、配置项、接口返回 JSON 数据，查询速度极快。

key（键）：唯一，一般用字符串
value（值）：可以是任意类型（字符串、数字、列表）

定义与基础操作

# 单台服务信息
server = {
    "name": "kafka",
    "port": 9092,
    "status": "running"
}

# 取值
print(server["name"])   # kafka
print(server["port"])   # 9092

# 修改值
server["status"] = "down"

# 新增键值对
server["ip"] = "192.168.1.100"

# 遍历字典（运维解析配置/资产）
for k, v in server.items():
    print(f"{k} : {v}")

补充：空值 None

表示空、不存在，常用于判断命令返回、连接状态

res = None
if res is None:
    print("未获取到数据")

三、运算符

1. 比较运算符（条件判断核心）

结果为布尔值 True/False


符号	含义
`==`	等于（注意：单个 `=` 是赋值）
`!=`	不等于
`>` `<` `>=` `<=`	大于、小于、大于等于、小于等于

port = 9092
if port == 9092:
    print("端口匹配")

usage = 85
if usage > 80:
    print("磁盘使用率过高，告警")

2. 逻辑运算符（多条件组合）

用于同时判断多个条件：

and：并且（所有条件都成立）
or：或者（任意一个条件成立）
not：取反

# 端口开放 并且 服务状态正常
port_ok = True
service_ok = True
if port_ok and service_ok:
    print("服务健康")

# 磁盘使用率 >90 或 内存使用率 >90，触发告警
disk = 92
mem = 80
if disk > 90 or mem > 90:
    print("资源告警")

四、流程控制（脚本逻辑骨架）

1. 分支判断 `if / elif / else`

根据条件执行不同逻辑，判断服务状态、文件存在、资源阈值必用。

基础语法

# 单条件判断
status = "running"
if status == "running":
    print("服务正常")
else:
    print("服务异常")

# 多条件判断（elif 多分支）
usage = 85
if usage < 70:
    print("资源正常")
elif 70 <= usage < 90:
    print("资源使用率偏高")
else:
    print("资源严重告警")

运维常用场景：判断文件 / 目录是否存在

后续搭配 os 模块使用，先掌握语法逻辑。

2. 循环语句

（1）for 循环（运维最常用）

多用于遍历列表、文件行、主机列表、日志，固定次数循环。

语法 1：遍历序列（列表 / 字符串）

# 遍历主机列表，批量操作
host_list = ["192.168.1.10", "192.168.1.11"]
for host in host_list:
    print(f"开始巡检主机 {host}")

语法 2：`range()` 生成数字序列

用于固定次数循环、端口遍历

# 遍历端口 80-85
for port in range(80, 86):
    print(f"检测端口：{port}")

（2）while 循环

条件循环：满足条件就一直执行，多用于持续监听、重试、死循环守护进程。

# 死循环：持续监控（运维守护脚本常用）
while True:
    print("持续监控服务中...")
    # 可搭配 time.sleep() 休眠，避免死循环占满CPU

3. 循环控制关键字

break：跳出整个循环
continue：跳过当前一次循环，进入下一次

# 遍历主机，找到指定IP就停止
hosts = ["10.0.0.1", "10.0.0.2", "10.0.0.3"]
for ip in hosts:
    if ip == "10.0.0.2":
        print("找到目标主机")
        break  # 终止循环
    print(ip)

五、函数 `def`（代码复用核心）

把重复逻辑封装成函数，避免代码冗余。运维场景：封装「执行命令」「端口检测」「巡检」通用逻辑。

1. 基础语法

def 函数名(参数):
    函数体逻辑
    return 返回值  # 可选，返回结果

2. 简单示例

示例 1：无参函数（固定逻辑）

# 封装：打印巡检头部
def print_title():
    print("===== 服务器巡检开始 =====")

# 调用函数
print_title()

示例 2：带参数 + 返回值（运维主力用法）

# 封装：检测端口是否开放（简化逻辑）
def check_port(host, port):
    if port > 0:
        return True
    else:
        return False

# 调用函数
result = check_port("192.168.1.100", 9092)
if result:
    print("端口正常")

3. 函数作用域

函数内部变量：局部变量，外部无法使用
函数外部变量：全局变量，函数内可读取（修改需加 global，运维尽量少用）

六、异常处理 `try except`（生产脚本强制必加）

运维脚本批量操作多台主机时，单台报错不能让整个脚本终止，异常捕获是容错关键。

1. 基础语法

try:
    # 可能报错的代码
    逻辑代码
except 异常类型:
    # 报错后执行的代码
    异常处理逻辑
finally:
    # 无论是否报错，最终都会执行（可选，用于释放连接、关闭文件）

2. 运维实战示例

hosts = ["192.168.1.10", "192.168.1.11"]

for ip in hosts:
    try:
        # 模拟远程执行命令（可能连接超时/失败）
        print(f"正在连接 {ip}")
        num = 1 / 0  # 模拟报错
    except Exception as e:  # 捕获所有异常，e 为错误信息
        print(f"主机 {ip} 执行失败，错误：{e}")
        continue  # 跳过当前主机，继续下一台

说明：Exception 通用捕获所有异常，运维脚本优先使用。

七、模块与导入 `import`

Python 功能靠模块 / 库实现，内置模块无需安装，第三方库需要 pip3 install。

1. 导入语法

# 方式1：导入整个模块
import os
os.path.exists("/etc/passwd")

# 方式2：从模块中导入指定功能
from time import sleep
sleep(3)  # 休眠3秒

2. 运维高频内置模块（先记导入方式）

后续重点学习，此处仅做引入：

import os          # 文件、目录、路径操作
import subprocess  # 执行Linux命令
import psutil      # 系统资源监控
import re          # 正则表达式（日志解析）
import json        # 解析JSON数据
import time, datetime  # 时间处理

八、综合实战小案例（整合所有语法）

结合上面知识点，写一个简易磁盘巡检脚本，贴近真实运维工作：

#!/usr/bin/env python3
# 磁盘使用率巡检脚本

# 1. 定义函数：判断磁盘是否告警
def check_disk(usage):
    """判断磁盘使用率，返回状态"""
    if usage >= 90:
        return "严重告警"
    elif usage >= 80:
        return "一般告警"
    else:
        return "正常"

# 2. 磁盘列表
disk_list = [75, 86, 92, 60]

# 3. 循环巡检 + 异常捕获
print("===== 磁盘巡检任务 =====")
for idx, use in enumerate(disk_list):
    try:
        status = check_disk(use)
        print(f"分区{idx+1} 使用率：{use}%  状态：{status}")
    except Exception as e:
        print(f"分区{idx+1} 检测失败：{e}")

print("巡检结束")

九、学习总结 & 运维学习建议

1. 必掌握清单（优先级从高到低）

注释、变量、字符串操作、列表、字典
if 分支、for/while 循环、break/continue
函数封装 def
异常捕获 try except（生产脚本必备）
模块导入 import

2. 学习建议

边学边练：每学一个语法，写小段代码测试；
结合运维场景：用语法模拟「主机遍历、端口检测、日志处理、资源判断」；
拒绝复杂语法：类、继承、装饰器、异步等开发向内容，运维初期不用学；
替代 Shell：把日常简单 Shell 功能改成 Python 脚本，学以致用。

3. 下一步学习方向

基础语法掌握后，继续学习： os 文件操作 → subprocess 执行系统命令 → 正则 re → 远程 SSH、接口请求。

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一、前置准备

1. 运行方式

2. 注释（脚本必备）

二、变量与数据类型（运维核心）

1. 命名规范

2. 基础数据类型

（1）字符串 str（运维最高频）

定义方式

常用操作（必学）

（2）数字 int /float

（3）布尔值 bool

（4）列表 list []（批量存储，运维必备）

定义与基础操作

核心场景：遍历列表（批量执行任务）

（5）字典 dict {key:value}（配置 / 结构化数据首选）

定义与基础操作

补充：空值 None

三、运算符

1. 比较运算符（条件判断核心）

2. 逻辑运算符（多条件组合）

四、流程控制（脚本逻辑骨架）

1. 分支判断 if / elif / else

基础语法

运维常用场景：判断文件 / 目录是否存在

2. 循环语句

（1）for 循环（运维最常用）

语法 1：遍历序列（列表 / 字符串）

语法 2：range() 生成数字序列

（2）while 循环

3. 循环控制关键字

五、函数 def（代码复用核心）

1. 基础语法

2. 简单示例

示例 1：无参函数（固定逻辑）

示例 2：带参数 + 返回值（运维主力用法）

3. 函数作用域

六、异常处理 try except（生产脚本强制必加）

1. 基础语法

2. 运维实战示例

七、模块与导入 import

1. 导入语法

2. 运维高频内置模块（先记导入方式）

八、综合实战小案例（整合所有语法）

九、学习总结 & 运维学习建议

1. 必掌握清单（优先级从高到低）

2. 学习建议

3. 下一步学习方向

目录

（4）列表 list `[]`（批量存储，运维必备）

（5）字典 dict `{key:value}`（配置 / 结构化数据首选）

1. 分支判断 `if / elif / else`

语法 2：`range()` 生成数字序列

五、函数 `def`（代码复用核心）

六、异常处理 `try except`（生产脚本强制必加）

七、模块与导入 `import`