我們已經(jīng)研究了 Python 語言的眾多內(nèi)容，現(xiàn)在我們將來學習一下怎么把這些內(nèi)容結(jié)合起來。我們將設(shè)計編寫一個能夠 做 一些確實有用的事情的程序。

問題

我提出的問題是： 我想要一個可以為我的所有重要文件創(chuàng)建備份的程序。

盡管這是一個簡單的問題，但是問題本身并沒有給我們足夠的信息來解決它。進一步的分析是必需的。例如，我們?nèi)绾未_定該備份哪些文件？備份保存在哪里？我們怎么樣存儲備份？

在恰當?shù)胤治隽诉@個問題之后，我們開始設(shè)計我們的程序。我們列了一張表，表示我們的程序應(yīng)該如何工作。對于這個問題，我已經(jīng)創(chuàng)建了下面這個列表以說明 我 如何讓它工作。如果是你設(shè)計的話，你可能不會這樣來解決問題——每個人都有其做事的方法，這很正常。

1. 需要備份的文件和目錄由一個列表指定。

2. 備份應(yīng)該保存在主備份目錄中。

3. 文件備份成一個 zip 文件。

4. zip 存檔的名稱是當前的日期和時間。

5. 我們使用標準的 zip 命令，它通常默認地隨 Linux/Unix 發(fā)行版提供。Windows 用戶可以使用 Info-Zip 程序。注意你可以使用任何地存檔命令，只要它有命令行界面就可以了，那樣的話我們可以從我們的腳本中傳遞參數(shù)給它。

解決方案

當我們基本完成程序的設(shè)計，我們就可以編寫代碼了，它是對我們的解決方案的實施。

版本一

例 10.1 備份腳本——版本一

    #!/usr/bin/python
    # Filename: backup_ver1.py

    import os
    import time

    # 1. The files and directories to be backed up are specified in a list.
    source = ['/home/swaroop/byte', '/home/swaroop/bin']
    # If you are using Windows, use source = [r'C:\Documents', r'D:\Work'] or something like that

    # 2. The backup must be stored in a main backup directory
    target_dir = '/mnt/e/backup/' # Remember to change this to what you will be using

    # 3. The files are backed up into a zip file.
    # 4. The name of the zip archive is the current date and time
    target = target_dir + time.strftime('%Y%m%d%H%M%S') + '.zip'

    # 5. We use the zip command (in Unix/Linux) to put the files in a zip archive
    zip_command = "zip -qr '%s' %s" % (target, ' '.join(source))

    # Run the backup
    if os.system(zip_command) == 0:
        print 'Successful backup to', target
    else:
        print 'Backup FAILED'

（源文件：code/backup_ver1.py）

輸出

    $ python backup_ver1.py
    Successful backup to /mnt/e/backup/20041208073244.zip

現(xiàn)在，我們已經(jīng)處于測試環(huán)節(jié)了，在這個環(huán)節(jié)，我們測試我們的程序是否正確工作。如果它與我們所期望的不一樣，我們就得調(diào)試我們的程序，即消除程序中的 瑕疵 （錯誤）。

它如何工作

接下來你將看到我們?nèi)绾伟?設(shè)計 一步一步地轉(zhuǎn)換為 代碼 。

我們使用了 os 和 time 模塊，所以我們輸入它們。然后，我們在 source 列表中指定需要備份的文件和目錄。目標目錄是我們想要存儲備份文件的地方，它由 target_dir 變量指定。zip 歸檔的名稱是目前的日期和時間，我們使用 time.strftime()函數(shù)獲得。它還包括.zip 擴展名，將被保存在 target_dir 目錄中。

time.strftime()函數(shù)需要我們在上面的程序中使用的那種定制。%Y 會被無世紀的年份所替代。%m 會被 01 到 12 之間的一個十進制月份數(shù)替代，其他依次類推。這些定制的詳細情況可以在《Python 參考手冊》中獲得?！禤ython 參考手冊》包含在你的 Python 發(fā)行版中。注意這些定制與用于 print 語句的定制（%后跟一個元組）類似（但不完全相同）

我們使用加法操作符來 級連 字符串，即把兩個字符串連接在一起返回一個新的字符串。通過這種方式，我們創(chuàng)建了目標 zip 文件的名稱。接著我們創(chuàng)建了 zip_command 字符串，它包含我們將要執(zhí)行的命令。你可以在 shell（Linux 終端或者 DOS 提示符）中運行它，以檢驗它是否工作。

zip 命令有一些選項和參數(shù)。-q 選項用來表示 zip 命令安靜地工作。-r 選項表示 zip 命令對目錄遞歸地工作，即它包括子目錄以及子目錄中的文件。兩個選項可以組合成縮寫形式-qr。選項后面跟著待創(chuàng)建的 zip 歸檔的名稱，然后再是待備份的文件和目錄列表。我們使用已經(jīng)學習過的字符串 join 方法把 source 列表轉(zhuǎn)換為字符串。

最后，我們使用 os.system 函數(shù) 運行 命令，利用這個函數(shù)就好像在 系統(tǒng) 中運行命令一樣。即在 shell 中運行命令——如果命令成功運行，它返回 0，否則它返回錯誤號。

根據(jù)命令的輸出，我們打印對應(yīng)的消息，顯示備份是否創(chuàng)建成功。好了，就是這樣我們已經(jīng)創(chuàng)建了一個腳本來對我們的重要文件做備份！

給 Windows 用戶的注釋
你可以把 source 列表和 target 目錄設(shè)置成任何文件和目錄名，但是在 Windows 中你得小心一些。問題是 Windows 把反斜杠（\）作為目錄分隔符，而 Python 用反斜杠表示轉(zhuǎn)義符！ 所以，你得使用轉(zhuǎn)義符來表示反斜杠本身或者使用自然字符串。例如，使用'C:\Documents'或r'C:\Documents'而不是'C:\Documents'——你在使用一個不知名的轉(zhuǎn)義符\D！

現(xiàn)在我們已經(jīng)有了一個可以工作的備份腳本，我們可以在任何我們想要建立文件備份的時候使用它。建議 Linux/Unix 用戶使用前面介紹的可執(zhí)行的方法，這樣就可以在任何地方任何時候運行備份腳本了。這被稱為軟件的實施環(huán)節(jié)或開發(fā)環(huán)節(jié)。

上面的程序可以正確工作，但是（通常）第一個程序并不是與你所期望的完全一樣。例如，可能有些問題你沒有設(shè)計恰當，又或者你在輸入代碼的時候發(fā)生了一點錯誤，等等。正常情況下，你應(yīng)該回到設(shè)計環(huán)節(jié)或者調(diào)試程序。

版本二

第一個版本的腳本可以工作。然而，我們可以對它做些優(yōu)化以便讓它在我們的日常工作中變得更好。這稱為軟件的維護環(huán)節(jié)。

我認為優(yōu)化之一是采用更好的文件名機制——使用 時間 作為文件名，而當前的 日期 作為目錄名，存放在主備份目錄中。這樣做的一個優(yōu)勢是你的備份會以等級結(jié)構(gòu)存儲，因此它就更加容易管理了。另外一個優(yōu)勢是文件名的長度也可以變短。還有一個優(yōu)勢是采用各自獨立的文件夾可以幫助你方便地檢驗?zāi)闶欠裨诿恳惶靹?chuàng)建了備份，因為只有在你創(chuàng)建了備份，才會出現(xiàn)那天的目錄。

例 10.2 備份腳本——版本二

    #!/usr/bin/python
    # Filename: backup_ver2.py

    import os
    import time

    # 1. The files and directories to be backed up are specified in a list.
    source = ['/home/swaroop/byte', '/home/swaroop/bin']
    # If you are using Windows, use source = [r'C:\Documents', r'D:\Work'] or something like that

    # 2. The backup must be stored in a main backup directory
    target_dir = '/mnt/e/backup/' # Remember to change this to what you will be using

    # 3. The files are backed up into a zip file.
    # 4. The current day is the name of the subdirectory in the main directory
    today = target_dir + time.strftime('%Y%m%d')
    # The current time is the name of the zip archive
    now = time.strftime('%H%M%S')

    # Create the subdirectory if it isn't already there
    if not os.path.exists(today):
        os.mkdir(today) # make directory
        print 'Successfully created directory', today

    # The name of the zip file
    target = today + os.sep + now + '.zip'

    # 5. We use the zip command (in Unix/Linux) to put the files in a zip archive
    zip_command = "zip -qr '%s' %s" % (target, ' '.join(source))

    # Run the backup
    if os.system(zip_command) == 0:
        print 'Successful backup to', target
    else:
        print 'Backup FAILED'

（源文件：code/backup_ver2.py）

輸出

    $ python backup_ver2.py
    Successfully created directory /mnt/e/backup/20041208
    Successful backup to /mnt/e/backup/20041208/080020.zip

    $ python backup_ver2.py
    Successful backup to /mnt/e/backup/20041208/080428.zip

它如何工作

兩個程序的大部分是相同的。改變的部分主要是使用 os.exists 函數(shù)檢驗在主備份目錄中是否有以當前日期作為名稱的目錄。如果沒有，我們使用 os.mkdir 函數(shù)創(chuàng)建。

注意 os.sep 變量的用法——這會根據(jù)你的操作系統(tǒng)給出目錄分隔符，即在 Linux、Unix 下它是'/'，在 Windows 下它是'\'，而在 Mac OS 下它是':'。使用 os.sep 而非直接使用字符，會使我們的程序具有移植性，可以在上述這些系統(tǒng)下工作。

版本三

第二個版本在我做較多備份的時候還工作得不錯，但是如果有極多備份的時候，我發(fā)現(xiàn)要區(qū)分每個備份是干什么的，會變得十分困難！例如，我可能對程序或者演講稿做了一些重要的改變，于是我想要把這些改變與 zip 歸檔的名稱聯(lián)系起來。這可以通過在 zip 歸檔名上附帶一個用戶提供的注釋來方便地實現(xiàn)。

例 10.3 備份腳本——版本三（不工作?。?/strong>

    #!/usr/bin/python
    # Filename: backup_ver3.py

    import os
    import time

    # 1. The files and directories to be backed up are specified in a list.
    source = ['/home/swaroop/byte', '/home/swaroop/bin']
    # If you are using Windows, use source = [r'C:\Documents', r'D:\Work'] or something like that

    # 2. The backup must be stored in a main backup directory
    target_dir = '/mnt/e/backup/' # Remember to change this to what you will be using

    # 3. The files are backed up into a zip file.
    # 4. The current day is the name of the subdirectory in the main directory
    today = target_dir + time.strftime('%Y%m%d')
    # The current time is the name of the zip archive
    now = time.strftime('%H%M%S')

    # Take a comment from the user to create the name of the zip file
    comment = raw_input('Enter a comment --> ')
    if len(comment) == 0: # check if a comment was entered
        target = today + os.sep + now + '.zip'
    else:
        target = today + os.sep + now + '_' +
            comment.replace(' ', '_') + '.zip'

    # Create the subdirectory if it isn't already there
    if not os.path.exists(today):
        os.mkdir(today) # make directory
        print 'Successfully created directory', today

    # 5. We use the zip command (in Unix/Linux) to put the files in a zip archive
    zip_command = "zip -qr '%s' %s" % (target, ' '.join(source))

    # Run the backup
    if os.system(zip_command) == 0:
        print 'Successful backup to', target
    else:
        print 'Backup FAILED'

    $ python backup_ver3.py
    File "backup_ver3.py", line 25
    target = today + os.sep + now + '_' +
                                   ^
    SyntaxError: invalid syntax

    #!/usr/bin/python
    # Filename: backup_ver4.py

    import os
    import time

    # 1. The files and directories to be backed up are specified in a list.
    source = ['/home/swaroop/byte', '/home/swaroop/bin']
    # If you are using Windows, use source = [r'C:\Documents', r'D:\Work'] or something like that

    # 2. The backup must be stored in a main backup directory
    target_dir = '/mnt/e/backup/' # Remember to change this to what you will be using

    # 3. The files are backed up into a zip file.
    # 4. The current day is the name of the subdirectory in the main directory
    today = target_dir + time.strftime('%Y%m%d')
    # The current time is the name of the zip archive
    now = time.strftime('%H%M%S')

    # Take a comment from the user to create the name of the zip file
    comment = raw_input('Enter a comment --> ')
    if len(comment) == 0: # check if a comment was entered
        target = today + os.sep + now + '.zip'
    else:
        target = today + os.sep + now + '_' + \
            comment.replace(' ', '_') + '.zip'
        # Notice the backslash!

    # Create the subdirectory if it isn't already there
    if not os.path.exists(today):
        os.mkdir(today) # make directory
        print 'Successfully created directory', today

    # 5. We use the zip command (in Unix/Linux) to put the files in a zip archive
    zip_command = "zip -qr '%s' %s" % (target, ' '.join(source))

    # Run the backup
    if os.system(zip_command) == 0:
        print 'Successful backup to', target
    else:
        print 'Backup FAILED'

    $ python backup_ver4.py
    Enter a comment --> added new examples
    Successful backup to /mnt/e/backup/20041208/082156_added_new_examples.zip

    $ python backup_ver4.py
    Enter a comment -->
    Successful backup to /mnt/e/backup/20041208/082316.zip

    tar = 'tar -cvzf %s %s -X /home/swaroop/excludes.txt' % (target, ' '.join(srcdir))