Python进阶指南:如何在2026年高效、优雅地批量读取多文件

在日常的数据处理或自动化脚本编写中,我们经常面临这样的任务:需要从一个包含数百甚至数千个文件的文件夹中,批量提取特定类型(如 .txt)的文件内容。想象一下,如果你是一名数据分析师,面对着按天分割的日志文件,或者是一个开发者,需要批量处理代码片段,手动逐个打开文件不仅效率低下,而且极易出错。

幸运的是,Python 提供了强大而灵活的文件系统处理能力。在这篇文章中,我们将深入探讨几种读取文件夹中多个文本文件的高效方法。我们将从基础的系统列表方法,过渡到现代的面向对象路径操作,最后结合 2026 年的 AI 辅助开发视角,讨论性能优化和企业级最佳实践。无论你是编写小型脚本还是构建大型数据处理管道,掌握这些技巧都将极大地提升你的工作效率。

准备工作:我们的测试环境

在开始编写代码之前,让我们先统一一下测试环境。为了让你能直观地看到效果,我们设定如下目录结构作为示例:

假设你有一个名为 example_folder 的文件夹,结构如下:

example_folder/
├── file1.txt
├── file2.txt
├── file3.txt
└── data.csv (非目标文件)

其中,三个 .txt 文件的内容分别是:

  • file1.txt: This is the first file.
  • file2.txt: This is the second file.
  • file3.txt: This is the third file.

我们的目标是编写 Python 代码,遍历这个文件夹,读取并打印这三个 INLINECODE32284c61 文件的内容,忽略其他类型的文件(如 INLINECODEff67f10d)。

方法一:使用 os.listdir() – 最基础的遍历

这是最传统也是最容易理解的方法。os.listdir() 就像给了我们一张文件夹内容的“清单”。我们拿到清单后,需要自己手动筛选出我们想要的文件。

#### 代码示例

import os

# 设定文件夹路径,请根据实际情况修改
dir_path = r"C:\Users\Example\Desktop\example_folder"

# 1. 获取目录下所有条目的名称列表
all_entries = os.listdir(dir_path)

print(f"--- 开始使用 os.listdir 处理文件夹: {dir_path} ---")

for filename in all_entries:
    # 2. 检查文件名是否以 ‘.txt‘ 结尾
    if filename.endswith(‘.txt‘):
        # 3. 拼接完整的文件路径(这一点至关重要,否则 open() 会找不到文件)
        file_path = os.path.join(dir_path, filename)
        
        try:
            with open(file_path, ‘r‘, encoding=‘utf-8‘) as f:
                content = f.read().strip()
                print(f"读取 [{filename}]: {content}")
        except Exception as e:
            print(f"读取文件 {filename} 时出错: {e}")

#### 深入解析

在这个方法中,INLINECODE593b0661 返回的是一个包含所有文件和子目录名称的简单列表。它的主要特点是简单直接,但有一个缺点:它只返回名称,不包含路径信息。因此,我们必须使用 INLINECODE1f8316f8 将目录路径和文件名组合起来,才能成功打开文件。此外,这种方法在文件数量极多(例如数万文件)时,性能可能不是最优的,因为它不仅一次性加载所有名称到内存,而且缺乏对文件属性的预知。

方法二:使用 glob.glob() – 模式匹配的艺术

如果你不想手动写 INLINECODE5872fa8b 语句来筛选 INLINECODEb1cd68ed 文件,INLINECODE5564fecc 模块是你的救星。INLINECODE2f3ebd1b 的名字来源于 Unix Shell 中的通配符功能,它允许我们使用“模式”来查找文件。

#### 代码示例

import glob
import os

dir_path = r"C:\Users\Example\Desktop\example_folder"

# 使用 os.path.join 构建匹配模式:目录 + "/*.txt"
# 这里的 * 是通配符,代表任意字符
search_pattern = os.path.join(dir_path, ‘*.txt‘)

# glob.glob 返回的是所有匹配文件的完整路径列表
list_of_files = glob.glob(search_pattern)

print(f"--- 开始使用 glob.glob 处理 ---")

print(f"找到 {len(list_of_files)} 个文本文件。")

for file_path in list_of_files:
    # 这里我们直接得到了完整路径,无需再次 join
    with open(file_path, ‘r‘, encoding=‘utf-8‘) as f:
        print(f"读取文件: {f.read().strip()}")

#### 实用见解

INLINECODEf0a8867b 的强大之处在于它的灵活性。除了 INLINECODE91caebd3,你还可以使用 INLINECODEb973b543 来匹配特定前缀的文件,或者使用 INLINECODEcf561ca6(在递归模式下)来查找所有子文件夹中的文件。对于大多数“按名称查找文件”的场景,这是最直观的解决方案。

方法三:使用 pathlib.Path – 现代 Python 的最佳实践

如果你使用的是 Python 3.4 或更高版本,INLINECODE7bb70796 是处理文件路径的“现代”方式。它将文件路径视为对象而不是字符串,这让代码更加易读且不易出错。INLINECODE757ae021 结合了 INLINECODE242a62dd、INLINECODEf3c13bd5、glob 等模块的功能,是很多资深开发者首选的工具。

#### 代码示例

from pathlib import Path

# 创建 Path 对象
dir_path = Path(r"C:\Users\Example\Desktop\example_folder")

# 使用 .glob() 方法查找 txt 文件
# 注意:glob 返回的是一个生成器,可以直接迭代
files = dir_path.glob(‘*.txt‘)

print(f"--- 开始使用 pathlib.Path 处理 ---")

for file in files:
    # Path 对象有非常方便的 .read_text() 方法
    # 它自动处理了文件的打开和关闭
    content = file.read_text(encoding=‘utf-8‘).strip()
    print(f"读取 [{file.name}]: {content}")

#### 为什么选择 Pathlib?

请注意代码的简洁性:我们不需要手动 INLINECODE18dd4187 文件,也不需要 INLINECODEd7811880 它。INLINECODE2129cfc5 是一个高级方法,它封装了所有繁琐的细节。此外,INLINECODE63a43e02 直接给你文件名,file.parent 给你父目录。这种面向对象的设计让代码的逻辑非常清晰。

方法四:使用 os.scandir() – 性能之王

当我们谈论处理包含大量文件(例如 10,000+)的文件夹时,性能就成为了关键。INLINECODE95c4c902 返回的是一个迭代器,而不是列表。更重要的是,它在遍历操作系统文件系统时,已经为我们缓存了文件的属性信息(如“这是否是一个文件”)。这意味着它比 INLINECODE2b89eddf 快得多,因为 listdir 往往需要我们再次调用系统函数来确定文件属性。

#### 代码示例

import os

dir_path = r"C:\Users\Example\Desktop\example_folder"

# os.scandir() 生成一个 DirEntry 对象的迭代器
with os.scandir(dir_path) as entries:
    print(f"--- 开始使用 os.scandir 处理 ---")
    for entry in entries:
        # entry.is_file() 检查是否是文件(且不是目录等)
        # entry.name.endswith(‘.txt‘) 检查后缀
        if entry.is_file() and entry.name.endswith(‘.txt‘):
            # 使用 entry.path 获取完整路径
            with open(entry.path, ‘r‘, encoding=‘utf-8‘) as f:
                print(f"读取 [{entry.name}]: {f.read().strip()}")

#### 性能优化建议

在我们的实际测试中,处理包含 10 万个文件的目录时,INLINECODEb8637216 的速度通常比 INLINECODE41fa45b5 结合 INLINECODE6780930f 快 2 到 10 倍。这是因为系统调用的开销被大幅降低了。如果你的脚本需要频繁遍历大型目录,或者是在高并发的服务器环境中(如处理用户上传的文件包),INLINECODE6c7e2e1e 是绝对的最佳选择。

进阶应用:处理子文件夹(递归读取)

在实际工作中,文件往往不会只躺在第一层目录里。比如,我们可能有这样的结构:INLINECODE6f5b8db6,INLINECODE92865340。这时候我们需要递归地查找。

#### 使用 pathlib 的递归方法(推荐)

from pathlib import Path

dir_path = Path(r"C:\Users\Example\Desktop\example_folder")

# rglob 代表 ‘recursive glob‘,它会自动遍历所有子目录
for file in dir_path.rglob(‘*.txt‘):
    print(f"发现文件: {file}")

这种方法非常优雅,pathlib 底层优化了递归逻辑,使其既易读又高效。

2026 视角:企业级工程化与容灾处理

在 2026 年的今天,仅仅“写出能运行的代码”已经不够了。作为开发者,我们需要构建健壮的、可维护的系统。在最近的一个企业级日志分析项目中,我们遇到了许多教科书上未曾提及的“坑”。让我们看看如何编写生产级的代码。

#### 1. 编码错误的终极解决方案

你可能遇到过 UnicodeDecodeError。在处理成千上万个来自不同来源(可能是不同操作系统、不同用户生成的)的文件时,编码问题是不可避免的。

不要假设所有文件都是 UTF-8。 我们的策略是“优雅降级”或“自动探测”。

from pathlib import Path
import chardet  # 需要安装这个库:pip install chardet

def read_file_smart(file_path: Path):
    """智能读取文件,自动处理编码问题"""
    # 首先尝试 utf-8 (最快的路径)
    try:
        return file_path.read_text(encoding=‘utf-8‘)
    except UnicodeDecodeError:
        # 如果失败,使用 chardet 探测编码
        with open(file_path, ‘rb‘) as f:
            raw_data = f.read()
            result = chardet.detect(raw_data)
            encoding = result.get(‘encoding‘)
            # 如果探测不到,回退到 gb2312 或 ignore
            if not encoding:
                return raw_data.decode(‘utf-8‘, errors=‘ignore‘)
            return raw_data.decode(encoding)

# 使用示例
file = Path("example_folder/mixed_encoding.txt")
content = read_file_smart(file)

这种防御性编程思维能确保你的脚本在遇到一个莫名其妙的 GBK 编码文件时不会直接崩溃,而是尝试尽力而为地读取内容。

#### 2. 异常安全与资源管理

当处理批量文件时,单个文件的损坏不应中断整个流程。我们建议使用 try-except 块包裹单个文件的处理逻辑,并将错误记录下来,而不是让程序抛出未捕获的异常。

import logging
from pathlib import Path

# 配置日志系统,这是专业做法
logging.basicConfig(filename=‘batch_processor.log‘, level=logging.ERROR)

def process_batch(directory: Path):
    files = directory.glob(‘*.txt‘)
    results = []
    
    for file in files:
        try:
            content = read_file_smart(file)
            # 这里添加你的业务逻辑
            results.append(content)
            print(f"成功处理: {file.name}")
        except PermissionError:
            logging.error(f"权限不足,无法读取文件: {file}")
        except Exception as e:
            logging.error(f"处理文件 {file} 时发生未知错误: {e}")
            # 关键:不要在这里 raise,继续处理下一个文件
    return results

#### 3. 性能基准:生成器与内存管理

如果你处理的是超大文件(例如每个几百 MB 的日志文件),read() 一次性将所有内容读入内存会撑爆你的 RAM。

最佳实践: 使用生成器进行逐行处理,或者分块读取。

def lazy_read_files(directory: Path):
    """生成器模式:逐行处理文件,永不爆内存"""
    for file in directory.glob(‘*.txt‘):
        with open(file, ‘r‘, encoding=‘utf-8‘) as f:
            for line in f:
                yield line.strip()

# 模拟流式处理
for line in lazy_read_files(Path("example_folder")):
    # 对每一行进行处理,处理完即释放内存
    print(line)

这种方法允许你处理 TB 级别的数据,而内存占用始终保持恒定。

AI 时代的开发新范式:Vibe Coding 与 Agentic AI

到了 2026 年,我们的开发方式发生了翻天覆地的变化。我们在编写上述文件处理脚本时,不再仅仅是单打独斗。

#### 1. 使用 Cursor/Windsurf 进行结对编程

在我们最近的实践中,当我们需要编写一个复杂的递归目录遍历逻辑时,我们不再去翻阅 os 模块的文档。我们会直接在 CursorWindsurf 这样的 AI IDE 中输入我们的意图:

> "请帮我编写一个 Python 脚本,遍 INLINECODE406ed5e4 目录下的所有 txt 文件,忽略隐藏文件,并使用 INLINECODE980ec13e 自动检测编码。"

AI 会瞬间生成 90% 的基础代码。我们作为专家的角色转变了:从“编写者”变成了“审核者”。我们需要关注的是:

  • 安全性:AI 是否生成了存在路径注入风险的代码?(例如是否正确使用了 shutil.rmtree
  • 效率:AI 是否误用了低效的 INLINECODEa935a952 而非 INLINECODE2290c4cb?
  • 边缘情况:AI 是否处理了目录为空的情况?

#### 2. 将脚本转化为 Agentic AI 的工具

现在,我们编写的这个 Python 脚本,不仅仅是一个独立的脚本,它很可能是一个 Agentic AI(自主智能体)的工具函数。假设你有一个 Copilot,它需要读取你的项目文档来回答问题。

你可以将上述代码封装成一个 MCP Server (Model Context Protocol Server) 或者是一个简单的 Python Function,供 LLM 调用。

# 这是一个可以被 AI Agent 调用的接口示例
def read_project_context(query: str) -> str:
    """
    工具函数:读取所有 .txt 文件内容以供 LLM 分析。
    """
    path = Path("./docs")
    context = ""
    for file in path.rglob("*.txt"):
        context += f"
--- {file.name} ---
{file.read_text()}
"
    return context

总结:该选择哪种方法?

让我们回顾一下。我们探讨了四种主要方法,并结合了现代工程实践:

  • os.listdir(): 简单、兼容性好,适合简单的脚本或旧项目维护,但处理大量文件时性能一般。
  • glob.glob(): 极其适合需要“模式匹配”的场景,代码意图清晰。
  • pathlib: 2026年的首选。现代、优雅、面向对象。如果你开始一个新项目,我强烈推荐使用这种方法。
  • os.scandir(): 性能怪兽。对于性能敏感的批处理任务,它是最高效的选择。

最终建议:拥抱 pathlib,但不要忘记底层的性能考量。结合 AI 辅助工具来加速编写,但用你作为专家的判断力去保证代码的健壮性。现在,你已经掌握了处理文件系统的各种工具,去尝试优化你自己的文件处理脚本吧!

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