18. Lektion: Das Filesystem

30. Lektion: Das Filesystem

Micropython richtet im Flash ein Filesystem ein, auf das genau so zugegriffen werden kann wie auf die Festplatte im PC.
Um auf eine Datei zugreifen zu können muss erst die Funktion open aufgerufen werden. Diese liefert einen Handler (hier f) zurück über den der Zugriff auf die Datei erfolgt:

f = open('Dateiname', 'Zugriftsart')
...
f.close()

Wenn der Zugriff auf eine Datei erfolgt ist muss diese wieder geschlossen werden. Das geschieht mit der Methode .close().

In eine Datei schreiben

Wir werden uns zuerst ansehen, wie man eine Datei erzeugt und etwas hinein schreibt.

Zugriffsart

'r' = lesen
'w' = schreiben, löscht eine vorhandene Datei mit dem Namen
'a' = anhängen

# leere Datei anlegen

f = open('testdatei', 'w')
f.close()


# eine Datei anlegen und gleich etwas hinein schreiben

f = open('testdatei', 'w')
f.write('Meine erste Datei im Filesystem')
f.close()


# Inhalte zu einer bestehenden Datei hinzufügen

f = open('testdatei', 'a')
f.write('Jetzt steht noch mehr drin!')
f.close()

Übung:

Probiert den oben vorgestellt Code in der REPL selbst aus.

Aus einer Datei lesen

f = open('testdatei', 'r')
text = f.read()
f.close()

Übung:

1. Vollzieht das Beispiel zum Lesen aus der Datei 'testdatei' nach.
2. Lege eine Datei mit dem Namen 'test_001.txt' an.
3. Füge den Text 'Hallo Micropython.' in die Datei ein.
4. Lese den Inhalt der Datei aus und zeige ihn an.
5. Füge zur Datei weiter den Text 'Schön, dass es Dich gibt!' so hinzu, das er als neue Zeile ausgegeben wird.
6. Lese die Datei aus und gebe den Inhalt aus.

Methoden zur Bearbeitung des Filesystems

Die Funktionen zum Umgang mit dem Filesystem befinden sich im Modul os:

os.chdir(path)

wechselt das aktuelle Verzeichnis

os.getcwd()

Zeigt das aktuelle Verzeichnis an

os.ilistdir([dir])

Diese Funktion gibt einen Iterator zurück, der dann Tupel liefert, die den Einträgen in dem Verzeichnis entsprechen, das sie auflistet. Ohne Argument listet sie das aktuelle Verzeichnis auf, andernfalls das durch dir angegebene Verzeichnis.
Die Tupel haben die Form (Name, Typ, Inode[, Größe]):

• name ist eine Zeichenkette (oder Bytes, wenn dir ein Bytes-Objekt ist) und ist der Name des Eintrags;
• type ist eine ganze Zahl, die den Typ des Eintrags angibt, mit 0x4000 (16384) für Verzeichnisse und 0x8000 (32768) für normale Dateien;
• inode ist eine ganze Zahl, die dem Inode der Datei entspricht und bei Dateisystemen, die keinen solchen Begriff haben, 0 sein kann.
  Einige Plattformen können ein 4-Tupel zurückgeben, das die Größe des Eintrags enthält. Bei Dateieinträgen ist size eine Ganzzahl, die die Größe der Datei angibt, oder -1, wenn sie unbekannt ist.
  Für Verzeichniseinträge ist ihre Bedeutung derzeit nicht definiert.

os.listdir([dir])

Wenn kein Argument angegeben wird, wird das aktuelle Verzeichnis aufgelistet. Andernfalls wird das angegebene Verzeichnis aufgelistet.

os.mkdir(path)

erzeugt ein neues Verzeichnis.

os.remove(path)

Entfernt eine Datei.

os.rmdir(path)

Entfernt ein Verzeichnis.

os.rename(old_path, new_path)

Ändert den Namen einer Datei.

Übung:

1. lege ein neues Verzeichnis 'Kurs' an.
2. wechsel in das Verzeichnis Kurs.
3. lege dort eine neue Datei an.
4. schreibe etwas in diese Datei.
5. lese den Inhalt aus und zeige ihn an.
6. wechsel wieder in das Verzeichnis darüber.
7. prüfe ob Du wirklich in dem Verzeichnis gelandet bist.
8. erstelle eine Variable die das Inhaltsverzeichnis enthält und gebe dieses aus.
9. wechsel wieder in das Verzeichnis Kurs.
10. lösche die dort angelegte Datei wieder
11. lösche das Verzeichnis Kurs.

Kontextmanager

with open('testdatei', 'w') as f:
    f.write('Text')

Die .close()-Methode ist hier nicht erforderlich. Das übernimmt with.

Variablen in einer Datei speichern

Es können nur Texte in einer Datei gespeichert werden.
Es gibt auch die Möglichkeit binäre Dateien anzulegen. Das behandeln wir hier aber nicht.
Wir wollen hier gleich mit einer Übung beginnen:

Übung:

1. lege einige Variablen verschiedenen Typs an.
2. versuche diese Variablen in eine Datei zu schreiben.

Das hat nur bei Textvariablen funktioniert. Es gibt dafür aber eine Lösung:

Json

JSON (JavaScript Object Notation) ist aufgrund seiner Einfachheit und Kreuzkompatibilität mit mehreren Programmiersprachen ein weit verbreiteter Standard für den Datenaustausch. Aufgrund seiner menschlichen und maschinenlesbaren Natur ist es für viele Entwickler eine ideale Wahl. In Python jsonbietet das Modul eine benutzerfreundliche Schnittstelle zum Kodieren und Dekodieren von JSON-Daten, sodass Entwickler nahtlos mit JSON-Daten arbeiten können.

Das jsonModul in Python bietet verschiedene Methoden und Klassen zum Umgang mit JSON-Daten. Beispielsweise dumpserialisiert die Methode Python-Objekte in JSON, während die dumpsMethode eine JSON-String-Darstellung eines Python-Objekts zurückgibt. Andererseits loaddeserialisiert die Methode ein JSON-Objekt in ein Python-Objekt und die loadsMethode deserialisiert einen JSON-String in ein Python-Objekt.

Abgesehen von diesen Methoden jsonstellt das Modul mehrere Klassen bereit, mit denen die JSON-Kodierung und -Dekodierung angepasst werden kann. Eine solche Klasse ist die JSONEncoderKlasse, die benutzerdefinierte Codierungsregeln definieren kann. Eine weitere Möglichkeit ist die JSONDecoderKlasse, die benutzerdefinierte Dekodierungsregeln definieren kann.

Alles in allem jsonbietet das Modul in Python eine leistungsstarke und flexible Möglichkeit, mit JSON-Daten zu arbeiten. Ganz gleich, ob Sie eine Webanwendung erstellen oder mit Daten arbeiten, dieses Modul deckt alles ab, was Sie brauchen.

JSON kodieren dumpMethode Die dumpMethode serialisiert Python-Objekte in ein dateiähnliches JSON-Objekt, was besonders nützlich ist, wenn mit Dateien gearbeitet wird.

import json 

data = { "name" : "John" , "age" : 30 , "city" : "New York" } 
with  open ( "data.json" , "w" ) as json_file: 
    json.dumps(data, json_file)

dumpsMethode Die dumps-Methode serialisiert Python-Objekte in eine JSON-formatierte Zeichenfolge, was praktisch ist, wenn Sie JSON-Daten über ein Netzwerk senden oder in eine Webseite einbetten müssen.

import json 

data = { 
    „name“ : „John“ , 
    „age“ : 30 , 
    „city“ …