一、回顾与本篇目标
前面九篇，你从零开始学了 Python 的语法、容器、函数、模块、文件读写、爬虫、数据分析。这些技能单独拿出来都能用，但更常见的场景是——把它们组合起来，写一个能自动完成某项任务的脚本。
比如：下载了一个文件夹的图片，文件名全是乱的，想批量重命名；每周要发一份同样的邮件给不同的人；每个月要把 Excel 表格里的数据整理成固定格式。这些事情手动做很烦，写个小脚本却能几十秒搞定。
这一篇，我们不引入新概念，而是用你已经学过的知识，写出几个真正实用的自动化脚本。每个脚本你改几个参数就能用到自己的实际场景中。
本篇的目标：
- 学会用 Python 批量操作文件
- 学会用 Python 自动发送邮件
- 学会用 Python 读写 Excel 文件
二、批量文件操作
这是日常工作中最常见的自动化需求——文件太多，手动处理太累。Python 处理文件的优势在于：一次写好脚本，反复使用。
2.1 批量重命名文件
假设你有一个文件夹，里面全是图片，文件名格式很乱：IMG_20230101.jpg、IMG_20230102.jpg……你想把它们统一改成 旅行照片_001.jpg、旅行照片_002.jpg……
import os
# 目标文件夹路径（改成你自己的）
folder = './photos'
# 新文件名的前缀
prefix = '旅行照片'
# 获取文件夹里所有文件
files = os.listdir(folder)
# 只处理图片文件
image_extensions = ('.jpg', '.jpeg', '.png', '.gif', '.bmp')
image_files = [f for f in files if f.lower().endswith(image_extensions)]
# 按文件名排序（保证顺序一致）
image_files.sort()
# 逐个重命名
for index, old_name in enumerate(image_files, start=1):
# 获取文件扩展名
ext = os.path.splitext(old_name)[1]
# 新文件名：前缀_编号.扩展名
new_name = f'{prefix}_{index:03d}{ext}'
old_path = os.path.join(folder, old_name)
new_path = os.path.join(folder, new_name)
os.rename(old_path, new_path)
print(f'{old_name} → {new_name}')
print(f'完成！共重命名 {len(image_files)} 个文件')
代码解释：
os.listdir(folder)：获取文件夹下所有文件的文件名列表。f.lower().endswith(image_extensions)：判断文件扩展名是不是图片格式。.lower()转小写保证大小写不敏感。enumerate(image_files, start=1)：同时获取索引和文件名，start=1让编号从 1 开始。os.path.splitext(old_name)：把文件名拆成“主名”和“扩展名”两部分。{index:03d}：把数字格式化为三位数（001、002、……、099、100）。os.rename(old_path, new_path)：重命名文件。
使用前先测试：在正式重命名之前，可以先把 os.rename 那行注释掉，只打印新旧文件名，确认无误后再真正执行。
2.2 按文件类型分类整理
下载文件夹里什么都有——图片、文档、压缩包、安装程序，全混在一起。写个脚本自动分类：
import os
import shutil
folder = './downloads'
# 文件类型与对应的文件夹名
type_mapping = {
'图片': ('.jpg', '.jpeg', '.png', '.gif', '.bmp', '.svg'),
'文档': ('.pdf', '.doc', '.docx', '.txt', '.xlsx', '.pptx'),
'压缩包': ('.zip', '.rar', '.7z', '.tar', '.gz'),
'视频': ('.mp4', '.avi', '.mkv', '.mov'),
'音乐': ('.mp3', '.wav', '.flac'),
}
# 先创建分类文件夹
for folder_name in type_mapping.keys():
os.makedirs(os.path.join(folder, folder_name), exist_ok=True)
# 创建“其他”文件夹
os.makedirs(os.path.join(folder, '其他'), exist_ok=True)
# 遍历文件并归类
for filename in os.listdir(folder):
filepath = os.path.join(folder, filename)
# 跳过文件夹
if os.path.isdir(filepath):
continue
# 获取扩展名
ext = os.path.splitext(filename)[1].lower()
# 查找匹配的类型
moved = False
for category, extensions in type_mapping.items():
if ext in extensions:
shutil.move(filepath, os.path.join(folder, category, filename))
print(f'{filename} → {category}/')
moved = True
break
# 没匹配到的移到“其他”
if not moved:
shutil.move(filepath, os.path.join(folder, '其他', filename))
print(f'{filename} → 其他/')
print('整理完成！')
新出现的 shutil.move()：它用来移动文件（或文件夹）。和 os.rename() 类似，但 shutil.move() 可以跨磁盘分区移动，更通用。
2.3 查找并删除重复文件
有时候文件夹里存了多个相同内容的文件，白白占空间。可以通过比较文件的 MD5 哈希值来判断是否重复：
import os
import hashlib
def get_file_md5(filepath):
"""计算文件的 MD5 哈希值"""
with open(filepath, 'rb') as file:
content = file.read()
return hashlib.md5(content).hexdigest()
def find_duplicates(folder):
"""查找重复文件"""
hash_map = {} # 哈希值 → 文件路径列表
for root, dirs, files in os.walk(folder):
for filename in files:
filepath = os.path.join(root, filename)
file_hash = get_file_md5(filepath)
if file_hash in hash_map:
hash_map[file_hash].append(filepath)
else:
hash_map[file_hash] = [filepath]
# 找出所有重复组
duplicates = {h: paths for h, paths in hash_map.items() if len(paths) > 1}
return duplicates
# 使用
folder = './my_files'
duplicates = find_duplicates(folder)
if duplicates:
print(f'找到 {len(duplicates)} 组重复文件：')
for file_hash, paths in duplicates.items():
print(f'\n 哈希值：{file_hash[:16]}...')
print(f' 原始文件：{paths[0]}')
for path in paths[1:]:
print(f' 重复文件：{path}')
else:
print('没有找到重复文件')
代码解释：
hashlib.md5(content).hexdigest()：计算文件的 MD5 哈希值。相同内容的文件哈希值相同。os.walk(folder)：递归遍历文件夹下所有子文件夹和文件。root是当前目录路径，dirs是当前目录的子目录列表，files是当前目录的文件列表。
三、自动发送邮件
Python 内置了 smtplib 和 email 模块，可以自动发送邮件——发送测试报告、定时提醒、批量通知。
3.1 发送简单文本邮件
import smtplib
from email.mime.text import MIMEText
from email.header import Header
# === 配置信息（改成你自己的） ===
smtp_server = 'smtp.qq.com' # SMTP 服务器地址
smtp_port = 587 # QQ邮箱用587，163邮箱用25
sender_email = '你的邮箱@qq.com'
sender_password = '你的授权码' # 不是邮箱密码，是 SMTP 授权码
receiver_email = '收件人@example.com'
# =============================
# 构建邮件内容
subject = '测试邮件——来自 Python'
content = '''
你好！
这是一封由 Python 脚本自动发送的测试邮件。
如果你收到了，说明脚本运行成功。
致礼
Python 自动化脚本
'''
# 创建邮件对象
message = MIMEText(content, 'plain', 'utf-8')
message['From'] = Header(sender_email)
message['To'] = Header(receiver_email)
message['Subject'] = Header(subject)
# 发送邮件
try:
server = smtplib.SMTP(smtp_server, smtp_port)
server.starttls() # 开启 TLS 加密
server.login(sender_email, sender_password)
server.sendmail(sender_email, receiver_email, message.as_string())
print('邮件发送成功！')
except smtplib.SMTPException as e:
print(f'邮件发送失败：{e}')
finally:
server.quit()
关键配置说明：
- SMTP 服务器地址：QQ邮箱是
smtp.qq.com，163邮箱是smtp.163.com，Gmail 是smtp.gmail.com。 - 授权码：不是你的邮箱登录密码。需要在邮箱设置里开启 SMTP 服务后获取。QQ邮箱：设置 → 账户 → POP3/SMTP 服务 → 开启 → 获取授权码。163邮箱：设置 → POP3/SMTP/IMAP → 开启 → 新增授权码。
server.starttls()：开启 TLS 加密，保护邮件内容在传输过程中不被窃听。server.quit()放在finally块中，确保无论是否发送成功都会关闭连接。
3.2 发送带附件的邮件
import smtplib
from email.mime.multipart import MIMEMultipart
from email.mime.text import MIMEText
from email.mime.base import MIMEBase
from email import encoders
from email.header import Header
def send_email_with_attachment(sender, password, receiver, subject, body, filepath):
"""发送带附件的邮件"""
# 创建带附件的邮件对象
message = MIMEMultipart()
message['From'] = Header(sender)
message['To'] = Header(receiver)
message['Subject'] = Header(subject)
# 添加邮件正文
message.attach(MIMEText(body, 'plain', 'utf-8'))
# 添加附件
with open(filepath, 'rb') as file:
attachment = MIMEBase('application', 'octet-stream')
attachment.set_payload(file.read())
encoders.encode_base64(attachment)
filename = os.path.basename(filepath)
attachment.add_header(
'Content-Disposition',
'attachment',
filename=('utf-8', '', filename)
)
message.attach(attachment)
# 发送
server = smtplib.SMTP('smtp.qq.com', 587)
server.starttls()
server.login(sender, password)
server.sendmail(sender, receiver, message.as_string())
server.quit()
print('邮件发送成功！')
四、操作 Excel 文件
上一篇文章讲了用 Pandas 处理表格数据。但有时候需要的不只是分析数据，而是在现有 Excel 模板的基础上自动填写内容，或者设置格式、添加图表。这时候需要 openpyxl 库。
4.1 安装 openpyxl
pip install openpyxl4.2 创建 Excel 文件并写入数据
from openpyxl import Workbook
# 创建一个工作簿
wb = Workbook()
# 选择默认的工作表
ws = wb.active
ws.title = '学生成绩'
# 写入表头
ws['A1'] = '姓名'
ws['B1'] = '班级'
ws['C1'] = '成绩'
# 写入数据
students = [
('张三', '一班', 85),
('李四', '二班', 92),
('王五', '一班', 78),
('赵六', '三班', 95),
('孙七', '二班', 88),
]
for row_index, (name, class_name, score) in enumerate(students, start=2):
ws.cell(row=row_index, column=1, value=name)
ws.cell(row=row_index, column=2, value=class_name)
ws.cell(row=row_index, column=3, value=score)
# 保存
wb.save('学生成绩.xlsx')
print('Excel 文件已创建')
两种写入方式：
ws['A1'] = '姓名'：像字典一样用单元格地址写入。ws.cell(row=2, column=1, value='张三')：用行号和列号写入，循环填充时更方便。
4.3 读取 Excel 文件并修改
from openpyxl import load_workbook
# 打开已有的 Excel 文件
wb = load_workbook('学生成绩.xlsx')
ws = wb.active
# 读取所有数据
print('当前数据：')
for row in ws.iter_rows(values_only=True):
print(row)
# 新增一列：等级
ws['D1'] = '等级'
# 根据成绩填充等级
for row in range(2, ws.max_row + 1):
score = ws.cell(row=row, column=3).value
if score >= 90:
grade = '优秀'
elif score >= 80:
grade = '良好'
elif score >= 60:
grade = '及格'
else:
grade = '不及格'
ws.cell(row=row, column=4, value=grade)
# 保存
wb.save('学生成绩_带等级.xlsx')
print('等级已添加，保存为新文件')
代码解释：
load_workbook()：打开已有 Excel 文件。ws.iter_rows(values_only=True)：遍历所有行，values_only=True表示只返回单元格的值而不是单元格对象。ws.max_row：获取工作表中有数据的最大行号。
4.4 设置单元格样式
from openpyxl import Workbook
from openpyxl.styles import Font, PatternFill, Alignment, Border, Side
wb = Workbook()
ws = wb.active
# 写入数据
ws['A1'] = '产品'
ws['B1'] = '销量'
ws['C1'] = '销售额'
products = [
('手机', 120, 359880),
('电脑', 45, 269955),
('平板', 80, 159920),
]
for row_index, (name, count, total) in enumerate(products, start=2):
ws.cell(row=row_index, column=1, value=name)
ws.cell(row=row_index, column=2, value=count)
ws.cell(row=row_index, column=3, value=total)
# 设置表头样式
header_font = Font(name='微软雅黑', bold=True, size=12, color='FFFFFF')
header_fill = PatternFill(start_color='4A90D9', end_color='4A90D9', fill_type='solid')
header_alignment = Alignment(horizontal='center', vertical='center')
for cell in ws[1]: # 第一行所有单元格
cell.font = header_font
cell.fill = header_fill
cell.alignment = header_alignment
# 设置边框
thin_border = Border(
left=Side(style='thin'),
right=Side(style='thin'),
top=Side(style='thin'),
bottom=Side(style='thin')
)
for row in ws.iter_rows(min_row=1, max_row=ws.max_row, max_col=ws.max_column):
for cell in row:
cell.border = thin_border
# 设置列宽
ws.column_dimensions['A'].width = 15
ws.column_dimensions['B'].width = 10
ws.column_dimensions['C'].width = 15
wb.save('销售报告_带格式.xlsx')
print('带格式的 Excel 文件已创建')
样式说明：
Font()：设置字体、大小、加粗、颜色。PatternFill()：设置单元格背景色。Alignment()：设置水平和垂直对齐方式。Border()+Side()：设置单元格边框。ws.column_dimensions['A'].width：设置列宽。
五、综合演示：周报自动生成器
下面这个脚本综合运用了文件读写、Pandas 数据处理、openpyxl 操作 Excel，模拟一个实用的场景——把 CSV 格式的销售数据自动汇总成带格式的 Excel 周报：
import pandas as pd
from openpyxl import Workbook
from openpyxl.styles import Font, PatternFill, Alignment, Border, Side
from datetime import datetime
def generate_weekly_report(csv_file, output_file):
"""从 CSV 数据生成 Excel 周报"""
# 1. 读取数据
df = pd.read_csv(csv_file)
# 2. 数据处理：分组汇总
summary = df.groupby('产品').agg(
总销量=('销量', 'sum'),
总销售额=('销售额', 'sum'),
平均单价=('单价', 'mean')
).sort_values('总销售额', ascending=False).reset_index()
# 3. 创建 Excel
wb = Workbook()
ws = wb.active
ws.title = '周报'
# 4. 标题
ws.merge_cells('A1:D1')
title_cell = ws['A1']
title_cell.value = f'销售周报 - {datetime.now().strftime("%Y年%m月%d日")}'
title_cell.font = Font(name='微软雅黑', bold=True, size=16, color='333333')
title_cell.alignment = Alignment(horizontal='center', vertical='center')
ws.row_dimensions[1].height = 40
# 5. 表头
headers = ['产品', '总销量', '总销售额', '平均单价']
for col, header in enumerate(headers, start=1):
cell = ws.cell(row=3, column=col, value=header)
cell.font = Font(name='微软雅黑', bold=True, size=11, color='FFFFFF')
cell.fill = PatternFill(start_color='4A90D9', end_color='4A90D9', fill_type='solid')
cell.alignment = Alignment(horizontal='center', vertical='center')
# 6. 数据
for row_index, (_, row) in enumerate(summary.iterrows(), start=4):
ws.cell(row=row_index, column=1, value=row['产品'])
ws.cell(row=row_index, column=2, value=int(row['总销量']))
ws.cell(row=row_index, column=3, value=f"¥{row['总销售额']:,.0f}")
ws.cell(row=row_index, column=4, value=f"¥{row['平均单价']:,.0f}")
# 7. 汇总行
total_row = len(summary) + 5
ws.cell(row=total_row, column=1, value='合计').font = Font(bold=True)
ws.cell(row=total_row, column=2, value=int(summary['总销量'].sum()))
ws.cell(row=total_row, column=3, value=f"¥{summary['总销售额'].sum():,.0f}")
# 8. 边框和列宽
thin_border = Border(
left=Side(style='thin'), right=Side(style='thin'),
top=Side(style='thin'), bottom=Side(style='thin')
)
for row in ws.iter_rows(min_row=3, max_row=total_row, max_col=4):
for cell in row:
cell.border = thin_border
ws.column_dimensions['A'].width = 12
ws.column_dimensions['B'].width = 12
ws.column_dimensions['C'].width = 16
ws.column_dimensions['D'].width = 14
# 9. 保存
wb.save(output_file)
print(f'周报已生成：{output_file}')
# 先创建一个示例 CSV
sample_data = '''日期,产品,地区,销量,单价,销售额
2024-01-05,手机,华东,120,2999,359880
2024-01-12,电脑,华北,45,5999,269955
2024-01-18,手机,华东,150,2999,449850
2024-02-03,平板,华南,80,1999,159920
2024-02-15,电脑,华北,55,5999,329945
'''
with open('sample_data.csv', 'w', encoding='utf-8') as f:
f.write(sample_data)
# 生成周报
generate_weekly_report('sample_data.csv', '销售周报.xlsx')
代码逻辑：
- 第一步：用 Pandas 读取 CSV 数据并进行分组汇总。
- 第二步：用 openpyxl 创建 Excel 文件，填入汇总结果。
- 第三步：设置标题、表头、边框、列宽等格式。
- 第四步：保存文件。
这个脚本在实际工作中稍作修改就能用——把 CSV 路径换成你实际的数据源，调整汇总字段，周报就生成了。
六、定时执行脚本
脚本写好了，但你不想每次手动运行它。让操作系统帮你定时执行：
- Windows：用“任务计划程序”。创建一个基本任务，设置触发器（如每天上午 9 点），操作为“启动程序”，程序填
python，参数填脚本路径。 - Mac / Linux：用 crontab。终端执行
crontab -e，添加一行：0 9 * * * /usr/bin/python3 /path/to/your/script.py，表示每天上午 9 点运行脚本。
七、本篇动手练习
练习 1：文件批量重命名
新建一个文件夹，放一些测试文件。写一个脚本，把所有 .txt 文件统一命名格式为 笔记_001.txt、笔记_002.txt……
练习 2：给自己发一封邮件
配置邮箱的 SMTP 授权码，写一个脚本给自己发一封测试邮件。成功后，改写成可以批量发送不同内容的邮件（收件人列表 + 模板）。
练习 3：Excel 成绩单
用 openpyxl 创建一个学生成绩表，包含：表头、10 名学生的数据、根据成绩自动填充“优秀/良好/及格/不及格”等级、带格式（边框、表头颜色、居中）。
八、本篇小结
这一篇你把前面九篇学到的知识用在了解决实际问题上：
- 批量文件操作：
os.listdir()遍历文件，os.rename()重命名，shutil.move()移动文件，os.walk()递归遍历子文件夹。 - 自动发送邮件：用
smtplib和email模块构建并发送邮件。需要邮箱开启 SMTP 服务并获取授权码。 - 操作 Excel：
openpyxl创建和读取 Excel 文件、写入数据、设置样式、保存。和 Pandas 分工：Pandas 做数据分析，openpyxl 做格式美化。 - 定时执行：Windows 用任务计划程序，Mac/Linux 用 crontab。
自动化的核心思想很简单：把重复的、有规律的操作，用代码描述出来，交给计算机去执行。越是烦琐的工作，越值得花时间写个脚本把它自动化——你可能花半小时写脚本，但以后每次省下五分钟，一个月就赚回来了。
下一篇预告
下一篇——《用 Flask 写后端——Python 版的 Express》：用 Python 写后端 API。如果你之前跟着《后端零基础入门》学过 Express，这一篇会让你发现——Python 写后端和 Node.js 写后端的思路完全一样，只是语法不同。你会用 Flask 把之前的留言板项目用 Python 重写一遍。
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THE END
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