#指尖人生#第四篇 模块与包

Posted 2022-02-16 西鼠

一、模块介绍

1、什么是模块?

一个模块就是包含了一组功能的python文件，例如module.py，模块名是module。在python中，模块的使用方式都是一样的，但其实细说的话，模块可以分为四个通用类别：

• 使用python编写的.py文件
• 已被编译为共享库或DLL的C或C++扩展
• 把一系列模块组织到一起的文件夹（注：文件夹下有一个__init__.py文件，该文件夹称之为包）
• 使用C编写并链接到python解释器的内置模块

2、为什么要用模块

从文件级别组织程序，更方便管理

拿来主义，提升开发效率

3、如何使用模块-》import spam

#spam.py

print(from the spam.py)

money = 1000

def read1():
    print(spam模块：, money)
    
def read2():
    print(spam模块)
    read1()
    
def change():
    global money
    money = 0

二、使用模块之import

1、import的使用

模块可以包含可执行的语句和函数的定义，这些语句的目的是初始化模块，它们只在模块名第一次遇到导入import语句时才执行（import语句是可以在程序中的任意位置使用的,且针对同一个模块很import多次,为了防止你重复导入。python的优化手段是：第一次导入后就将模块名加载到内存了，后续的import语句仅是对已经加载到内存中的模块对象增加了一次引用，不会重新执行模块内的语句），如下：

#test.py
import spam #只在第一次导入时才执行spam.py内代码,此处的显式效果是只打印一次from the spam.py,当然其他的顶级代码也都被执行了,只不过没有显示效果.
import spam

2、第一次导入模块，会发生3件事，重复导入只会引用之前加载好的结果

• 产生一个新的名称空间
• 运行spam.py代码，产生的名字都存放于1的名称空间中，运行过程中global关键字指向的就是该名称空间
• 在当前名称空间拿到一个名字spam，该名字指向1的名称空间

• 引用spam.py中名字的方式：spam.名字     
• 强调：被导入的模块在执行过程中使用自己独立的名称空间作为全局名称空间

3、被导入模块有独立的名称空间

每个模块都是一个独立的名称空间，定义在这个模块中的函数，把这个模块的名称空间当做全局名称空间，这样我们在编写自己的模块时，就不用担心我们定义在自己模块中全局变量会在被导入时，与使用者的全局变量冲突

4、为模块起别名

import spam as sm

例如：有两种sql模块mysql和oracle，根据用户的输入，选择不同的sql功能

#mysql.py
def sqlparse():
print(from mysql sqlparse)

#oracle.py
def sqlparse():
    print(from oracle sqlparse)

#test.py
db_type=input(>>: )
if db_type == mysql:
    import mysql as db
elif db_type == oracle:
    import oracle as db
db.sqlparse()

5、在一行导入多个模块

import time,sys,spam

三、使用模块之from ... import...

1、from 模块名 import 名字

from spam import money

2、from...import 与import的对比

唯一的区别就是：使用from...import...则是将spam中的名字直接导入到当前的名称空间中，所以在当前名称空间中，直接使用名字就可以了、无需加前缀：spam.

from...import...的方式有好处也有坏处

• 好处：使用起来方便了
• 坏处：容易与当前执行文件中的名字冲突

3、也支持as from spam import read1 as read

4、一行导入多个名字 from spam import read1,read2,money

5、from...import * from spam import * 把spam中所有的不是以下划线(_)开头的名字都导入到当前位置 大部分情况下我们的python程序不应该使用这种导入方式，因为*你不知道你导入什么名字，很有可能会覆盖掉你之前已经定义的名 字。而且可读性极其的差，在交互式环境中导入时没有问题。 可以使用__all__来控制*（用来发布新版本），在spam.py中新增一行 __all__=[money,read1] #这样在另外一个文件中用from spam import *就这能导入列表中规定的两个名字

四、模块的重载 (了解)

五、py文件区分两种用途:模块与脚本

一个python文件的两种用途

1）当做脚本执行：__name__ == __main__

2）当做模块被导入使用:__name__ == 模块名 python为我们内置了全局变量__name__， 当文件被当做脚本执行时：__name__ 等于__main__ 当文件被当做模块导入时：__name__等于模块名 作用：用来控制.py文件在不同的应用场景下执行不同的逻辑 if __name__ == __main__: pass

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六、模块的搜索路径

模块的查找顺序是：内存中已经加载的模块->内置模块->sys.path路径中包含的模块

1、模块的查找顺序

1）在第一次导入某个模块时（比如spam），会先检查该模块是否已经被加载到内存中（当前执行文件的名称空间对应的内存），如果有则直接引用 ps：python解释器在启动时会自动加载一些模块到内存中，可以使用sys.modules查看

2）如果没有，解释器则会查找同名的内建模块

3）如果还没有找到就从sys.path给出的目录列表中依次寻找spam.py文件。 七、编译python文件（了解）

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八、包

1、什么是包

包就是一个包含了__init__.py文件的文件夹（可以往该文件夹下放一堆子模块）

需要强调的是：

1)在python3中，即使包下没有__init__.py文件，import包仍然不会报错，而在python2中，包下一定要有该文件，否则import 包报错 2)创建包的目的不是为了运行，而是被导入使用，记住，包只是模块的一种形式而已，包的本质就是一种模块

2、包的使用

包的本质就是一个文件夹，那么文件夹唯一的功能就是将文件组织起来 随着功能越写越多，我们无法将所以功能都放到一个文件中，于是我们使用模块去组织功能，而随着模块越来越多，我们就需要用文件夹将模块文件组织起来，以此来提高程序的结构性和可维护性 注意：但凡是在导入时，出现.,这是导入包才有的语法，.的左边必须是一个包,使用的时候没有这种限制

3、注意事项

1)关于包相关的导入语句也分为import和from ... import ...两种，但是无论哪种，无论在什么位置，在导入时都必须遵循一个原则：凡是在导入时带点的，点的左边都必须是一个包，否则非法。可以带有一连串的点，如item.subitem.subsubitem,但都必须遵循这个原则。但对于导入后，在使用时就没有这种限制了，点的左边可以是包,模块，函数，类(它们都可以用点的方式调用自己的属性)。

2)import导入文件时，产生名称空间中的名字来源于文件，import 包，产生的名称空间的名字同样来源于文件，即包下的__init__.py，导入包本质就是在导入该文件

3)包A和包B下有同名模块也不会冲突，如A.a与B.a来自俩个命名空间

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九、包的使用

1、示范文件 glance/ #Top-level package ├── __init__.py #Initialize the glance package ├── api #Subpackage for api │ ├── __init__.py │ ├── policy.py │ └── versions.py ├── cmd #Subpackage for cmd │ ├── __init__.py │ └── manage.py └── db #Subpackage for db ├── __init__.py └── models.py

2、包的使用之import import glance.db.models glance.db.models.register_models(mysql) PS：单独导入包名称时不会导入包中所有包含的所有子模块 举栗子：在与glance同级的test.py中 import glance glance.cmd.manage.main() 执行结果： AttributeError: module glance has no attribute cmd 解决方法： #glance/__init__.py from . import cmd #glance/cmd/__init__.py from . import manage 执行： import glance glance.cmd.manage.main()

3、包的使用之from ... import ... 需要注意的是from后import导入的模块，必须是明确的一个不能带点，否则会有语法错误，如：from a import b.c是错误语法 from glance.db import models models.register_models(mysql) from glance.db.models import register_models register_models(mysql)

4、from glance.api import * 在讲模块时，我们已经讨论过了从一个模块内导入所有*，此处我们研究从一个包导入所有*。 此处是想从包api中导入所有，实际上该语句只会导入包api下__init__.py文件中定义的名字，我们可以在这个文件中定义__all___:

5、绝对导入和相对导入 我们的最顶级包glance是写给别人用的，然后在glance包内部也会有彼此之间互相导入的需求，这时候就有绝对导入和相对导入两种方式： 绝对导入：以glance作为起始 相对导入：用.或者..的方式最为起始（只能在一个包中使用，不能用于不同目录内） 例如：我们在glance/api/version.py中想要导入glance/cmd/manage.py 在glance/api/version.py #绝对导入 from glance.cmd import manage manage.main() #相对导入 from ..cmd import manage manage.main() 测试结果：注意一定要在于glance同级的文件中测试 from glance.api import versions

6、包以及包所包含的模块都是用来被导入的，而不是被直接执行的。而环境变量都是以执行文件为准的