模式	名称	行为	文件不存在时
`"r"`	只读	读取文件内容	报错 FileNotFoundError
`"w"`	只写	覆盖写入（清空原内容）	创建新文件
`"a"`	追加	在文件末尾追加内容	创建新文件

写入文件

write_demo.py

f = open("devices.txt", "w")

f.write("macOS\n")

f.write("Termux\n")

f.write("树莓派\n")

f.close()

# 运行后当前目录生成 devices.txt

读取文件

read_demo.py

f = open("devices.txt", "r")

read() 一次读完整个文件。如果文件很大，用 readline() 逐行读或 readlines() 读成列表。注意 \n 是换行符，write() 不会自动加换行，需要手动写 \n。

⚠️ 常见错误

f = open("not_exist.txt", "r") — 用 "r" 模式打开不存在的文件，直接报 FileNotFoundError

✓ 正确：读取前先检查文件是否存在（下一节 with + os.path 会有更好的方案），或用 "a" 模式（不存在则创建）

02 with 语句：自动关闭文件

上一节的代码有个隐患：如果 write() 和 close() 之间程序出错（比如磁盘满了），文件永远不会被关闭，数据可能丢失。with 语句解决这个问题——无论是否出错，退出 with 块时文件自动关闭。

with_vs_manual.py

# ❌ 手动关闭（有隐患）

f = open("log.txt", "w")

f.write("启动服务\n")

f.close() # 如果上面出错，这行不执行

# ✅ with 语句（推荐写法）

with open("log.txt", "w") as f:

f.write("启动服务\n")

# 退出 with 块后文件自动关闭，无论是否出错

💡 小贴士

以后写文件操作一律用 with open(...) as f，不要再手动调用 close()。这不是建议，是 Python 社区的最佳实践——官方文档所有文件操作示例都使用 with。

03 文件操作实战：日志记录器

把 with 语句和函数组合起来，写一个实用的日志记录器——每次调用函数就往日志文件追加一条记录，带时间戳。这个模式在后端开发中会反复用到。

logger.py

from datetime import datetime

def log(message):

timestamp = datetime.now().strftime("%Y-%m-%d %H:%M:%S")

line = f"[{timestamp}] {message}\n"

withopen("server.log", "a") as f:

f.write(line)

# 调用三次，日志追加到同一文件

log("服务启动")

log("收到请求 from 192.168.1.5")

log("服务停止")

运行后打开 server.log 文件，内容如下：

server.log

[2026-08-09 14:23:01] 服务启动

[2026-08-09 14:23:01] 收到请求 from 192.168.1.5

[2026-08-09 14:23:01] 服务停止

注意第 1 行 from datetime import datetime 用到了模块导入——这正是下一节要讲的内容。日志函数用 "a" 追加模式，每次调用都在文件末尾添加新行，不会覆盖之前的日志。

04 模块导入机制

Python 标准库像一个大工具箱，里面有 200 多个模块，每个模块是一格抽屉。你不需要自己造轮子——导入现成的模块就能用。导入方式有两种，理解它们的区别很重要。

两种导入方式

方式	写法	调用时	适用场景
import	`import os`	`os.getcwd()`	需要用到模块中多个函数
from...import	`from os import getcwd`	`getcwd()`	只用模块中一两个函数

Python

import os

print(os.getcwd()) # 当前工作目录

print(os.listdir(".")) # 列出当前目录文件

from sys import argv

print(argv) # 命令行参数列表

name == "main" 的作用

当你写一个 .py 文件被另一个文件 import 时，文件里的代码会自动执行。 if __name__ == "__main__": 确保某些代码只在直接运行时执行，被 import 时不执行。这是 Python 模块的惯用写法。

tool.py

def greet():

print("工具加载成功")

if __name__ == "__main__":

greet() # 直接运行才执行

05 常用标准库速览

标准库不需要安装，import 就能用。阶段一需要掌握四个核心库，覆盖文件路径、命令行参数、JSON 数据和时间处理——后续项目的基石。

模块	用途	常用函数
os	文件/目录操作	`getcwd(), listdir(), path.exists(), mkdir()`
sys	系统/解释器信息	`argv, exit(), platform`
json	JSON 读写	`load(), dump(), loads(), dumps()`
datetime	日期时间	`now(), strftime(), strptime()`

os 模块：检查文件是否存在

Python

import os

if os.path.exists("server.log"):

print("日志文件已存在")

else:

print("日志文件不存在，将创建新文件")

json 模块：读写 JSON 数据

JSON 是前后端通信的标准数据格式。 json.dump() 把 Python 字典写入文件， json.load() 从文件读回字典。

json_demo.py

import json

config = {"host": "192.168.1.100", "port": 8080}

# 写入 JSON 文件

with open("config.json", "w") as f:

json.dump(config, f, indent=2)

# 生成 config.json，内容是格式化的 JSON

生成的 config.json 文件内容：

config.json

{

"host": "192.168.1.100",

"port": 8080

}

06 综合实战：JSON 配置管理器

把文件读写、模块导入、标准库组合起来，写一个配置文件管理器：读取 JSON 配置、修改配置项、保存回文件。这个工具在阶段二的后端开发中会直接复用。

config_manager.py

import json

import os

def load_config(path):

"""读取JSON配置文件，不存在则返回空字典"""

ifnot os.path.exists(path):

return {}

withopen(path, "r") as f:

return json.load(f)

def save_config(path, config):

"""保存配置到JSON文件"""

withopen(path, "w") as f:

json.dump(config, f, indent=2)

使用方式：

Python

# 读取配置（首次运行为空字典）

cfg = load_config("app.json")

cfg["device"] = "树莓派"

cfg["port"] = 5000

save_config("app.json", cfg)

# 再次运行 load_config 能读到保存的配置

这个配置管理器展示了三个核心技能的组合：用 os.path.exists() 防止文件不存在报错，用 with open 安全读写，用 json.load/dump 处理结构化数据。下一篇学习异常处理后，还能给 load_config 加上 try/except 处理 JSON 格式错误的情况。