2025年Python云計算專項訓練試卷模擬實戰(zhàn)版考試時間：______分鐘總分：______分姓名：______一、請簡述Python在云計算環(huán)境中的主要應用領域，并說明至少三種你熟悉的Python云服務SDK。二、假設你需要使用Python編寫一個函數(shù)，該函數(shù)接收一個URL和一個請求方法（GET或POST），并使用`requests`庫發(fā)送HTTP請求。如果請求成功（狀態(tài)碼為200），則返回響應內(nèi)容（JSON格式）；如果失敗，則返回錯誤信息（包含狀態(tài)碼）。請寫出該函數(shù)的代碼。三、某云服務API要求使用BearerToken進行身份認證。請編寫Python代碼片段，展示如何從環(huán)境變量中獲取AccessKey和SecretKey，使用HMAC-SHA256算法計算簽名（假設簽名算法細節(jié)已知），并將AccessKey、SecretKey和計算出的簽名組合成BearerToken，最后輸出該Token。四、假設你正在使用AWSSDKforPython(boto3)管理S3存儲桶。請編寫代碼片段，實現(xiàn)以下功能：列出當前賬戶下所有S3存儲桶的名稱。你需要處理可能的異常，并在代碼中添加適當?shù)淖⑨?。五、請解釋在調(diào)用云服務API時，使用異步請求（如`aiohttp`）相較于同步請求（如`requests`）的主要優(yōu)勢。在哪些場景下，使用異步請求會是更好的選擇？六、編寫Python代碼，實現(xiàn)以下功能：使用`requests`庫獲取指定URL（例如：`/todos/1`）的內(nèi)容，并將其解析為JSON格式的Python字典。然后，將該字典中的`title`和`completed`字段值提取出來，并打印這兩個字段的值。七、假設你需要編寫一個Python腳本，用于監(jiān)控Azure虛擬機（VM）的狀態(tài)。該腳本需要使用AzureSDK調(diào)用相關的API，檢查指定資源組下所有VM的運行狀態(tài)，并將狀態(tài)為“Running”的VM名稱收集到一個列表中，最后輸出該列表。請描述你會如何設計這個腳本的主要邏輯步驟，并說明你會使用到哪些AzureSDK中的類或方法（無需具體代碼）。八、請簡述在使用Python連接和操作MongoDB數(shù)據(jù)庫時，`pymongo`庫的基本使用流程。包括如何創(chuàng)建客戶端連接、選擇數(shù)據(jù)庫、選擇集合，以及如何插入一條簡單的文檔記錄。九、編寫Python代碼，實現(xiàn)以下功能：假設你已經(jīng)從某個云服務API獲取到了一個包含大量JSON對象的列表。請編寫代碼，篩選出列表中所有`completed`字段值為`True`的JSON對象，并將篩選后的結果保存到一個名為`completed_items.json`的文件中，采用JSON格式保存。十、描述一下，如果你需要使用Python編寫一個自動化腳本，該腳本需要在阿里云上創(chuàng)建一臺ECS實例，配置好網(wǎng)絡和安全組規(guī)則，并在實例啟動后自動安裝一個指定的Web服務器軟件（如Nginx），你會大致分哪些步驟來實現(xiàn)？在思考過程中，你會涉及哪些阿里云API接口的調(diào)用？試卷答案一、Python在云計算環(huán)境中的主要應用領域包括：云資源管理（如使用SDK操作AWS,Azure,GCP資源）、自動化運維（編寫腳本進行部署、監(jiān)控、故障處理）、數(shù)據(jù)處理與分析（處理從云存儲獲取的大數(shù)據(jù)）、API開發(fā)（構建提供云服務的后端接口）、機器學習與人工智能（利用云提供的算力訓練和部署模型）等。熟悉的Python云服務SDK可能包括：AWS的boto3、Azure的azure-mgmt-*,GoogleCloud的google-cloud-*、阿里云的aliyun-sdk-*、以及通用的如requests（用于HTTP交互）、paramiko（用于SSH）、PyMySQL/psycopg2/mongoengine（用于數(shù)據(jù)庫操作）等。二、```pythonimportrequestsdefsend_request(url,method='GET',kwargs):try:ifmethod.upper()=='GET':response=requests.get(url,kwargs)elifmethod.upper()=='POST':response=requests.post(url,kwargs)else:returnf"Error:Unsupportedmethod{method}"response.raise_for_status()#RaisesHTTPErrorforbadresponses(4xxor5xx)returnresponse.json()#AssumingJSONresponseexceptrequests.exceptions.RequestExceptionase:returnf"Error:{str(e)}(Statuscode:{getattr(e.response,'status_code','N/A')})"#Exampleusagenote:ThisfunctionassumesthecallerhandlespotentialJSONdecodingerrors#ifresponse.content_type=='application/json'elseresponse.text.```解析思路：本題考察基本的HTTP請求發(fā)送和錯誤處理。首先導入`requests`庫。函數(shù)定義接收URL、方法（默認GET）和其他關鍵字參數(shù)（用于傳遞請求頭、數(shù)據(jù)等）。使用`if-elif`判斷方法類型，調(diào)用`requests.get`或`requests.post`。使用`response.raise_for_status()`自動拋出異常處理HTTP錯誤。如果請求成功，調(diào)用`response.json()`解析JSON內(nèi)容并返回。使用`try-except`捕獲`requests`庫可能拋出的所有異常（如連接錯誤、超時等），并返回包含錯誤信息的字符串。返回值設計為成功返回JSON數(shù)據(jù)，失敗返回錯誤信息，兼顧了成功和失敗的場景。三、```pythonimportbase64importhmacimporthashlibimportosdefgenerate_bearer_token():access_key=os.getenv('CLOUD_ACCESS_KEY')secret_key=os.getenv('CLOUD_SECRET_KEY')ifnotaccess_keyornotsecret_key:return"Error:MissingAccessKeyorSecretKey"#Placeholderfortheactualsignaturecalculationlogic#AssumingHMAC-SHA256,keyisconcatenatedwith'&',dataisafixedstringortimestampdata="some_data_to_sign"key=access_key+'&'+secret_keysignature=hmac.new(key.encode('utf-8'),data.encode('utf-8'),hashlib.sha256).digest()signature_base64=base64.b64encode(signature).decode('utf-8')bearer_token=f"Bearer{access_key}/{signature_base64}"returnbearer_token#Exampleusagenote:Thisisasimplifiedexample.Realsignaturecalculationdependsheavily#onthespecificcloudprovider'sAPIrequirements(e.g.,usingISO8601timestamp,specificheaders,etc.).```解析思路：本題考察云服務API認證機制。首先導入必要的庫：`base64`用于編碼簽名，`hmac`和`hashlib`用于計算簽名，`os`用于從環(huán)境變量獲取密鑰。函數(shù)`generate_bearer_token`從環(huán)境變量中讀取`CLOUD_ACCESS_KEY`和`CLOUD_SECRET_KEY`。進行空值檢查。核心邏輯是模擬HMAC-SHA256簽名計算。這里使用了一個占位符注釋，強調(diào)實際簽名算法細節(jié)（如數(shù)據(jù)內(nèi)容、密鑰拼接方式、是否包含時間戳和Headers等）由云服務提供商定義，需要根據(jù)具體API文檔實現(xiàn)。計算得到的簽名經(jīng)過Base64編碼，最后按照`BearerAccessKeySignature`的格式拼接成Token并返回。四、```pythonimportboto3frombotocore.exceptionsimportClientErrordeflist_s3_buckets():s3_client=boto3.client('s3')#CreateanS3clienttry:response=s3_client.list_buckets()buckets=[bucket['Name']forbucketinresponse['Buckets']]print("AvailableS3Buckets:")forbucket_nameinbuckets:print(bucket_name)returnbucketsexceptClientErrorase:print(f"Anerroroccurred:{e}")return[]#Exampleusagenote:RequiresAWScredentialsconfigured(e.g.,viaAWSCLIorenvironmentvariables).```解析思路：本題考察使用AWSSDK(boto3)進行資源管理。首先導入`boto3`和`botocore.exceptions`。創(chuàng)建一個S3客戶端實例`boto3.client('s3')`。使用`try-except`結構捕獲`ClientError`異常，這是boto3操作中常見的錯誤類型。調(diào)用S3客戶端的`list_buckets()`方法獲取所有存儲桶列表。這個方法返回一個字典，其中`'Buckets'`鍵對應一個包含存儲桶信息的列表。使用列表推導式提取所有存儲桶的`'Name'`字段。打印存儲桶名稱列表，并返回該列表。異常處理確保了網(wǎng)絡問題或權限問題能被妥善處理并給出提示。五、異步請求的主要優(yōu)勢在于可以顯著提高I/O密集型任務的性能，尤其是在處理大量并發(fā)網(wǎng)絡請求時。當程序遇到需要等待I/O操作（如網(wǎng)絡請求、文件讀寫）時，異步編程允許程序繼續(xù)執(zhí)行其他任務，而不是阻塞在原地等待。這提高了CPU的利用率和整體程序的吞吐量。異步請求適用于需要同時處理多個網(wǎng)絡請求的場景，例如：Web爬蟲需要同時抓取多個網(wǎng)頁、后端服務需要同時處理多個客戶端的API請求、需要輪詢多個云服務API的狀態(tài)等。六、```pythonimportrequestsdeffetch_and_print_todo():url="/todos/1"try:response=requests.get(url)response.raise_for_status()todo_dict=response.json()title=todo_dict.get('title','N/A')#Use.get()withdefaultvalueforsafetycompleted=todo_dict.get('completed',False)print(f"Title:{title}")print(f"Completed:{completed}")exceptrequests.exceptions.RequestExceptionase:print(f"Errorfetchingdata:{e}")#Exampleusagenote:ThisfunctionhandlesbasicrequesterrorsandJSONparsingerrorsimplicitly.```解析思路：本題考察使用`requests`庫進行HTTP請求和JSON處理。導入`requests`庫。定義函數(shù)`fetch_and_print_todo`，接收URL。使用`requests.get(url)`發(fā)送GET請求。使用`response.raise_for_status()`檢查響應狀態(tài)碼，如果不是200系列，則拋出異常。調(diào)用`response.json()`將JSON響應文本解析為Python字典。使用`dict.get()`方法安全地訪問`title`和`completed`鍵，并提供默認值以防鍵不存在。最后打印這兩個字段的值。使用`try-except`捕獲請求過程中可能發(fā)生的異常（如連接錯誤、超時、無效響應等）。七、設計腳本的主要邏輯步驟如下：1.導入SDK和配置：導入AzureSDK(`azure-mgmt-compute`等)，設置認證，通常是使用環(huán)境變量或認證文件初始化一個資源管理客戶端（如`DefaultAzureCredential`）。2.獲取目標資源：確定要監(jiān)控的資源組名稱。調(diào)用客戶端的API獲取該資源組下所有虛擬機的列表（可能需要分頁處理）。3.檢查VM狀態(tài)：遍歷獲取到的VM列表，對于每個VM，調(diào)用其狀態(tài)查詢API（如`get_instance_view`）獲取其當前的運行狀態(tài)（`instanceView.statuses`列表中的`displayStatus`字段）。4.篩選并存儲結果：檢查VM的`displayStatus`，如果值為"Running"，則將該VM的名稱添加到結果列表中。5.輸出或進一步處理：遍歷完成后，輸出（打?。┌羞\行中VM名稱的列表。也可以將結果存儲到文件或數(shù)據(jù)庫。涉及到的AzureSDK類/方法可能包括：`DefaultAzureCredential`（認證）、`compute.VirtualMachinesOperations`或類似客戶端的`list_in_resource_group`（獲取VM列表）、`get_instance_view`（獲取VM詳細狀態(tài)信息）。八、使用`pymongo`庫操作MongoDB的基本流程如下：1.導入庫：導入`pymongo`模塊。2.創(chuàng)建客戶端連接：使用`MongoClient()`函數(shù)，可以傳入MongoDB服務器的地址（如`'mongodb://localhost:27017/'`），如果省略，默認連接本地主機的默認端口。```pythonfrompymongoimportMongoClientclient=MongoClient('mongodb://localhost:27017/')```3.選擇數(shù)據(jù)庫：使用客戶端對象，通過數(shù)據(jù)庫名稱訪問或創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫。例如，訪問名為`mydatabase`的數(shù)據(jù)庫：```pythondb=client['mydatabase']```4.選擇集合：使用數(shù)據(jù)庫對象，通過集合名稱訪問或創(chuàng)建集合（Collection）。例如，訪問名為`mycollection`的集合：```pythoncollection=db['mycollection']```5.插入文檔：使用集合對象的`insert_one()`或`insert_many()`方法插入單個或多個文檔（BSON格式的字典）。```pythondocument={'name':'Alice','age':30}result=collection.insert_one(document)print(result.inserted_id)```九、```pythonimportrequestsimportjsondefsave_completed_items(url):try:response=requests.get(url)response.raise_for_status()items=response.json()#AssumeURLreturnsalistofJSONobjectscompleted_items=[itemforiteminitemsifitem.get('completed',False)]withopen('completed_items.json','w')asf:json.dump(completed_items,f,indent=4)#Indentforreadabilityprint(f"Saved{len(completed_items)}completeditemstocompleted_items.json")returncompleted_itemsexceptrequests.exceptions.RequestExceptionase:print(f"Errorfetchingdata:{e}")except(TypeError,json.JSONDecodeError)ase:print(f"Errorprocessingdata:{e}")#Exampleusagenote:AssumestheURLreturnsavalidJSONarray.ErrorhandlingcoversnetworkandJSONparsingissues.```解析思路：本題考察API數(shù)據(jù)獲取、篩選和文件存儲。首先導入`requests`和`json`庫。定義函數(shù)`save_completed_items`，接收URL作為參數(shù)。使用`requests.get(url)`獲取數(shù)據(jù)。檢查響應狀態(tài)碼并解析JSON內(nèi)容。使用列表推導式根據(jù)`completed`字段值（默認為`False`）篩選出符合條件的JSON對象列表。使用`withopen(...)asf:`語句和`json.dump()`將篩選后的列表以