Python 實戰項目：結合 while 循環和 time 模塊的 15 個創意應用

作者：小白PythonAI編程 2024-11-08 16:13:43

本文介紹了如何結合 while? 循環和 time 模塊實現15個創意應用以及一個實戰案例。

Python 的 while 循環和 time 模塊是非常實用的工具，可以用來創建各種有趣的應用。今天我們就來探索一下如何將這兩個工具結合起來，實現一些創意十足的小項目。從簡單的倒計時器到復雜的自動化任務，我們會一步步引導你完成這些項目。

1. 倒計時器

首先，我們來做一個簡單的倒計時器。這個項目會從用戶輸入的時間開始倒數，直到時間結束。

import time

# 獲取用戶輸入的時間（秒）
seconds = int(input("請輸入倒計時的秒數: "))

while seconds > 0:
    print(f"倒計時: {seconds} 秒")
    time.sleep(1)  # 暫停1秒
    seconds -= 1

print("時間到！")

解釋：

input() 函數獲取用戶輸入的時間。
while 循環在 seconds 大于 0 時繼續執行。
time.sleep(1) 讓程序暫停1秒。
每次循環后，seconds 減少1，直到為0。

2. 進度條

接下來，我們做一個進度條，顯示任務的完成進度。

import time

total_steps = 100
step = 0

while step <= total_steps:
    percent = (step / total_steps) * 100
    bar = ('=' * int(percent / 2)).ljust(50)
    print(f"[{bar}] {percent:.2f}%", end='\r')
    time.sleep(0.1)  # 模擬任務處理時間
    step += 1

print("\n任務完成！")

解釋：

total_steps 定義總步數。
while 循環在 step 小于等于 total_steps 時繼續執行。
percent 計算當前進度的百分比。
bar 創建進度條字符串。
end='\r' 讓輸出在同一行更新。
time.sleep(0.1) 模擬任務處理時間。

3. 簡易鬧鐘

我們可以用 while 循環和 time 模塊制作一個簡易鬧鐘。

import time

# 獲取用戶輸入的鬧鐘時間（格式：HH:MM）
alarm_time = input("請輸入鬧鐘時間 (HH:MM): ")
current_time = time.strftime("%H:%M")

while current_time != alarm_time:
    current_time = time.strftime("%H:%M")
    time.sleep(1)

print("鬧鐘響了！")

解釋：

input() 獲取用戶輸入的鬧鐘時間。
time.strftime("%H:%M") 獲取當前時間。
while 循環在當前時間不等于鬧鐘時間時繼續執行。
time.sleep(1) 每秒檢查一次時間。

4. 自動刷新網頁

如果你需要定期刷新某個網頁，可以用 selenium 庫結合 while 循環和 time 模塊來實現。

from selenium import webdriver
import time

# 啟動瀏覽器
driver = webdriver.Chrome()

url = "https://www.example.com"
refresh_interval = 60  # 刷新間隔（秒）

while True:
    driver.get(url)
    print("頁面已刷新")
    time.sleep(refresh_interval)

解釋：

webdriver.Chrome() 啟動 Chrome 瀏覽器。
driver.get(url) 打開指定的網頁。
while True 無限循環。
time.sleep(refresh_interval) 每隔一段時間刷新一次頁面。

5. 數據采集

使用 requests 庫和 while 循環，可以定期從某個網站抓取數據。

import requests
import time

url = "https://api.example.com/data"
interval = 30  # 抓取間隔（秒）

while True:
    response = requests.get(url)
    if response.status_code == 200:
        data = response.json()
        print(data)
    else:
        print("請求失敗")
    time.sleep(interval)

解釋：

requests.get(url) 發送 HTTP GET 請求。
response.status_code 檢查響應狀態碼。
response.json() 解析 JSON 格式的數據。
time.sleep(interval) 每隔一段時間抓取一次數據。

6. 自動發送郵件

使用 smtplib 和 email 庫，結合 while 循環和 time 模塊，可以定期發送郵件。

import smtplib
from email.mime.text import MIMEText
import time

sender = 'your_email@example.com'
receiver = 'receiver_email@example.com'
password = 'your_password'
subject = '定期郵件'
body = '這是一封定期發送的郵件。'

msg = MIMEText(body)
msg['From'] = sender
msg['To'] = receiver
msg['Subject'] = subject

server = smtplib.SMTP('smtp.example.com', 587)
server.starttls()
server.login(sender, password)

send_interval = 3600  # 發送間隔（秒）

while True:
    server.sendmail(sender, receiver, msg.as_string())
    print("郵件已發送")
    time.sleep(send_interval)

解釋：

MIMEText 創建郵件內容。
smtplib.SMTP 連接 SMTP 服務器。
server.starttls() 啟用 TLS 加密。
server.login() 登錄郵箱。
server.sendmail() 發送郵件。
time.sleep(send_interval) 每隔一段時間發送一次郵件。

7. 自動備份文件

可以定期備份文件，確保數據安全。

import shutil
import time
import os

source_file = 'path/to/source/file.txt'
backup_dir = 'path/to/backup/directory'
backup_interval = 3600  # 備份間隔（秒）

if not os.path.exists(backup_dir):
    os.makedirs(backup_dir)

while True:
    backup_file = os.path.join(backup_dir, f"backup_{int(time.time())}.txt")
    shutil.copy(source_file, backup_file)
    print(f"文件已備份到 {backup_file}")
    time.sleep(backup_interval)

解釋：

shutil.copy() 復制文件。
os.path.join() 拼接備份文件路徑。
os.makedirs() 創建備份目錄。
time.time() 獲取當前時間戳。
time.sleep(backup_interval) 每隔一段時間備份一次文件。

8. 實時監控系統資源

使用 psutil 庫，可以實時監控系統的 CPU 和內存使用情況。

import psutil
import time

check_interval = 5  # 監控間隔（秒）

while True:
    cpu_usage = psutil.cpu_percent(interval=1)
    memory_usage = psutil.virtual_memory().percent
    print(f"CPU 使用率: {cpu_usage}%")
    print(f"內存使用率: {memory_usage}%")
    time.sleep(check_interval)

解釋：

psutil.cpu_percent(interval=1) 獲取 CPU 使用率。
psutil.virtual_memory().percent 獲取內存使用率。
time.sleep(check_interval) 每隔一段時間檢查一次系統資源。

9. 自動下載文件

可以定期從某個 URL 下載文件。

import requests
import time
import os

url = "https://example.com/file.zip"
download_dir = 'path/to/download/directory'
download_interval = 3600  # 下載間隔（秒）

if not os.path.exists(download_dir):
    os.makedirs(download_dir)

while True:
    file_name = os.path.join(download_dir, f"file_{int(time.time())}.zip")
    response = requests.get(url)
    if response.status_code == 200:
        with open(file_name, 'wb') as file:
            file.write(response.content)
        print(f"文件已下載到 {file_name}")
    else:
        print("下載失敗")
    time.sleep(download_interval)

解釋：

requests.get(url) 發送 HTTP GET 請求。
response.content 獲取文件內容。
with open(file_name, 'wb') as file 寫入文件。
time.sleep(download_interval) 每隔一段時間下載一次文件。

10. 自動重啟服務

如果某個服務掛了，可以自動重啟它。

import subprocess
import time

service_name = 'your_service'
check_interval = 60  # 檢查間隔（秒）

while True:
    result = subprocess.run(['systemctl', 'is-active', service_name], capture_output=True, text=True)
    if 'inactive' in result.stdout:
        subprocess.run(['systemctl', 'start', service_name])
        print(f"{service_name} 已重啟")
    else:
        print(f"{service_name} 正在運行")
    time.sleep(check_interval)

解釋：

subprocess.run() 執行系統命令。
capture_output=True 捕獲命令輸出。
text=True 以文本形式返回輸出。
time.sleep(check_interval) 每隔一段時間檢查一次服務狀態。

11. 自動更新軟件

可以定期檢查并更新軟件。

import subprocess
import time

update_command = 'sudo apt update && sudo apt upgrade -y'
check_interval = 3600  # 檢查間隔（秒）

while True:
    subprocess.run(update_command, shell=True)
    print("軟件已更新")
    time.sleep(check_interval)

解釋：

subprocess.run(update_command, shell=True) 執行更新命令。
time.sleep(check_interval) 每隔一段時間更新一次軟件。

12. 自動清理日志文件

定期清理日志文件，防止磁盤空間被占滿。

import os
import time

log_dir = 'path/to/log/directory'
cleanup_interval = 3600  # 清理間隔（秒）

while True:
    for file_name in os.listdir(log_dir):
        file_path = os.path.join(log_dir, file_name)
        if os.path.isfile(file_path):
            os.remove(file_path)
            print(f"已刪除 {file_path}")
    time.sleep(cleanup_interval)

解釋：

os.listdir(log_dir) 獲取日志目錄中的文件列表。
os.path.join(log_dir, file_name) 拼接文件路徑。
os.remove(file_path) 刪除文件。
time.sleep(cleanup_interval) 每隔一段時間清理一次日志文件。

13. 自動同步文件夾

可以定期同步兩個文件夾的內容。

import shutil
import time
import os

source_dir = 'path/to/source/directory'
target_dir = 'path/to/target/directory'
sync_interval = 3600  # 同步間隔（秒）

if not os.path.exists(target_dir):
    os.makedirs(target_dir)

while True:
    for item in os.listdir(source_dir):
        source_item = os.path.join(source_dir, item)
        target_item = os.path.join(target_dir, item)
        if os.path.isfile(source_item):
            shutil.copy(source_item, target_item)
            print(f"已同步 {source_item} 到 {target_item}")
        elif os.path.isdir(source_item):
            shutil.copytree(source_item, target_item)
            print(f"已同步 {source_item} 到 {target_item}")
    time.sleep(sync_interval)

解釋：

shutil.copy() 復制文件。
shutil.copytree() 復制目錄。
time.sleep(sync_interval) 每隔一段時間同步一次文件夾。

14. 自動發送短信

使用 twilio 庫，可以定期發送短信。

from twilio.rest import Client
import time

account_sid = 'your_account_sid'
auth_token = 'your_auth_token'
client = Client(account_sid, auth_token)

to_phone_number = '+1234567890'
from_phone_number = '+0987654321'
message_body = '這是一條定期發送的短信。'
send_interval = 3600  # 發送間隔（秒）

while True:
    message = client.messages.create(
        to=to_phone_number,
        from_=from_phone_number,
        body=message_body
    )
    print(f"短信已發送，消息ID: {message.sid}")
    time.sleep(send_interval)

解釋：

Client(account_sid, auth_token) 創建 Twilio 客戶端。
client.messages.create() 發送短信。
time.sleep(send_interval) 每隔一段時間發送一次短信。

15. 自動記錄系統事件

可以定期記錄系統事件，方便后續分析。

import logging
import time

log_file = 'path/to/log/file.log'
log_interval = 60  # 記錄間隔（秒）

logging.basicConfig(filename=log_file, level=logging.INFO, format='%(asctime)s - %(message)s')

while True:
    logging.info("系統正常運行")
    time.sleep(log_interval)

解釋：

logging.basicConfig() 配置日志記錄。
logging.info() 記錄日志信息。
time.sleep(log_interval) 每隔一段時間記錄一次系統事件。

實戰案例：自動備份數據庫

假設你有一個 MySQL 數據庫，需要定期備份。我們可以結合 while 循環和 time 模塊來實現這個功能。

import os
import time
import subprocess

db_host = 'localhost'
db_user = 'root'
db_password = 'your_password'
db_name = 'your_database'
backup_dir = 'path/to/backup/directory'
backup_interval = 3600  # 備份間隔（秒）

if not os.path.exists(backup_dir):
    os.makedirs(backup_dir)

while True:
    timestamp = int(time.time())
    backup_file = os.path.join(backup_dir, f"{db_name}_{timestamp}.sql")
    
    # 構建 mysqldump 命令
    dump_cmd = f"mysqldump -h {db_host} -u {db_user} -p{db_password} {db_name} > {backup_file}"
    
    # 執行備份命令
    subprocess.run(dump_cmd, shell=True)
    
    print(f"數據庫已備份到 {backup_file}")
    time.sleep(backup_interval)

解釋：

os.makedirs(backup_dir) 創建備份目錄。
timestamp 獲取當前時間戳。
dump_cmd 構建 mysqldump 命令。
subprocess.run(dump_cmd, shell=True) 執行備份命令。
time.sleep(backup_interval) 每隔一段時間備份一次數據庫。

總結

本文介紹了如何結合 while 循環和 time 模塊實現15個創意應用，包括倒計時器、進度條、簡易鬧鐘、自動刷新網頁、數據采集、自動發送郵件、自動備份文件、實時監控系統資源、自動下載文件、自動重啟服務、自動更新軟件、自動清理日志文件、自動同步文件夾、自動發送短信、自動記錄系統事件，以及一個實戰案例：自動備份數據庫。

責任編輯：趙寧寧來源：小白PythonAI編程

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