简介

pathlib 模块是 Python 3.4中新增的标准库，它提供了面向对象的文件系统路径处理方法。pathlib 致力于解决直接操作文件路径字符串容易引发的错误，对路径提供了内置的多种处理方式，使用简单又功能强大。

在 pathlib 模块被引入之前，os.path 模块一直是 Python 中处理文件路径的首选。它包含许多操作路径的函数，如 os.path.join()、os.path.exists() 等等。但是这些函数直接接收路径的字符串，非常容易导致路径拼接错误。

为了解决这个问题，Python 引入了 pathlib，其设计灵感来源于 Shutil 模块。pathlib 提供了 Path 类来封装路径操作，更安全易用。

实现原理

pathlib 的核心是 Path 类，它将路径封装成一个对象，可以对其调用各种方法来处理文件系统路径。Path 的实现主要依赖 Python 的 PurePath 类提供的底层 C API。PurePath 将路径分割成不同部分，通过组合操作实现路径功能。

Path 类对 PurePath 进行封装，提供面向对象的高级接口，如添加子路径、读取文件内容、检查路径是否存在等操作。

应用场景

pathlib 可广泛用于任何需要文件路径处理的场景，如

• 拼接路径时使用Path对象而不是字符串,避免手动处理操作系统特定的分隔符
• 检查文件状态、metadata、创建删除目录
• 读取写入文件内容
• 遍历目录下文件
• 将路径传给接受字符串的API

它是所有 Python 程序中处理路径的最佳选择。

优缺点

先列优点:

• 面向对象接口,简洁易用
• 避免直接字符串拼接使出错
• 提供多种文件系统方法

当然，也有缺点:

• Python 3.4以上才有,旧版本不支持
• 某些高级操作可能还需要os模块配合

代码示例

下面再来看个完整的示例，部分注释与代码执行结果写在了代码中间

from pathlib import Path

# 创建Path对象
p = Path('/usr/local') 

# 组合子路径
sub_p = p / 'bin' / 'python'  

# 查看父目录
print(sub_p.parent) 
# /usr/local/bin

# 查看文件名称
print(sub_p.name)  
# python

# 拼接路径字符串
print(str(sub_p)) 
# /usr/local/bin/python

# 检查路径是否存在
print(sub_p.exists()) 

# 遍历目录下所有文件
for f in p.iterdir():
    print(f)

# 在目录下创建新目录
new_dir = p / 'temp'
new_dir.mkdir()

# 写入文本文件
text_file = new_dir / 'text.txt'
text_file.write_text('Hello World!') 

# 读取文本文件
print(text_file.read_text())

# 重命名文件
text_file.rename('hello.txt')

总结

pathlib 为路径处理提供了更优雅更 Python 式的解决方案。它既保留了 os.path 的灵活性，又使代码更安全简洁。pathlib 是所有 Python 程序员必须掌握的重要知识点。