总结一下Python的模块加载解析

Posted 2021-11-03 雷学委

正式的Python专栏第16篇，同学站住，别错过这个从0开始的文章！

学委之前分享了很多代码，也发布了几个库。

新手可以从两篇基础文章入手学习，积累了一些代码，可以考虑做成一个个模块，包装代码有利调用和传播！

何为模块

小雷拿了一个短棍，一个铁方块，接着把铁块跟短棍焊接一起，就是我们看到的雷神之锤了！（如下，一把简陋的锤子）

为什么说这个锤子？

模块就是一组python功能集合，比如sys， 或者requests这个就是一个模块，或者学委开发的pypiseed也是一个模块，简单理解就是，把基础python代码组合成为一个’锤子‘，被外部使用。

制作模块的意义是，方便更多的模块使用者（开发者）就不用太拘泥这个模块怎么做，简单就调用一个模块。

下面os.py, python自带的模块，这是一个模块！

下面requests目录, 是学委自己安装的， 这也是一个模块！

下面的pypi-seed， 也是一个模块，更多介绍在这篇种子项目文章

模块 vs 库(包） 区别

模块可以是一个python文件， 学委认为也可以是一个库（多个python文件的整体）。

但是我们说一个库，通常就是上面提到的pypi_seed 或者requests这些目录组织的，通常包含多个python代码文件，也就是说复杂度更高，可以理解为‘复杂模块’。

直白来说都是一种“封装”，包装，把零散的功能组合起来，就成做出一个个‘锤子’，解决各种开发遇到的问题。

在python里面也使用“package”（包）来概括这种复杂模块。

如上图，‘moduledemo’ 就是一个包（package）。

所以严格来说：包 对等于 库，包内有多个模块。使用上包/库/模块都是用‘import’来导入。

制作模块与使用

开发模块

保存下面代码为debug.py

#!/usr/bin/env python
# -*- coding: utf-8 -*-
# @Time : 2021/10/15 11:12 下午
# @Author : LeiXueWei
# @CSDN/Juejin/Wechat: 雷学委
# @XueWeiTag: CodingDemo
# @File : debug.py
# @Project : hello


SHOW_DEBUG = True


def log(log):
    if SHOW_DEBUG:
        print(str(log))

只需要打开安装的python路径里面的lib/python3.8/os.py

把os.py的代码过一遍，我们可以发现，其实os用了abc/sys/stat这些内置模块，实现了os模块自己的函数比如makedirs（创建目录）或者拓展os.path。

制作一个复杂模块请参考详细指导篇，处理明确模块的功能开发规划，更重要的就是组织，管理发布模块了，这涉及很多知识，请看下面的文章：

保姆级教程带你开发优质的Python库之上篇【模块组织】
保姆级教程带你开发优质的Python库之中篇【命令行】
保姆级教程带你开发优质的Python库之下篇【种子项目】

调用模块 import

#!/usr/bin/env python
# -*- coding: utf-8 -*-
# @Time : 2021/10/15 11:15 下午
# @Author : LeiXueWei
# @CSDN/Juejin/Wechat: 雷学委
# @XueWeiTag: CodingDemo
# @File : test.py
# @Project : hello

#option 1
import debug

debug.log("hello 01")

#option 2
from debug import log

log("hello 01")

#option 3
from debug import log as l

l("hello 01")

这里展示了三种调用方式，效果都是一样的。

也可以像下面一样：from 模块名称 import * （任意函数）

from debug import *

包或者库的函数调用参考下面：

#import 包名.模块名 imiport * 或者 （import 特定函数）
from pypiseed.main import *

直接运行一个模块

这个也非常简单，在开发的debug.py模块中添加下面的代码到文件末：

if __name__ == "__main__":
    log("testing")

运行方式：python debug.py

这个就是告诉python程序这里是main入口程序，里面放入调用模块函数的代码，即可运行。

模块搜索, 定个位

在python中模块是这样被定位/搜索的：

• 最先从当前运行目录查找模块
• 如果还没有找到，python尝试搜索PYTHONPATH环境变量指定的多个目录，从前到后一个一个目录查找目标模块
• 如果前面两个步骤仍旧没有找到，python解析器将会查找默认路径，比如/usr/local/lib/python3/

这上面其实都是路径，我们看到python的模块系统使用了sys.path这个变量来存储，所以直接简记为：从sys.path值里面的目录一个一个查找搜索模块。

sys.path的只也默认的被设置为当前路径，PYTHONPATH, 系统默认（跟安装路径有关），如下图：

几个模块相关的函数

reload 模块重载函数

我们刚刚看到os.py 出来def 定义了一些函数，还有一些类似"all" 这样的代码，这些代码只会在import/ from import 语句导入模块的时候被执行，我们可以使用reload函数重新加载非方法定义的代码。

使用实例：

#重新加载debug模块，那些在方法体外直接执行的代码会再次被运行。
reload(debug)

dir 罗列函数

dir函数也是内置函数之一，它返回一个排序过的列表。这个列表就是当前程序运行时导入的所有模块。

如下图，分次倒入了不同模块，dir函数的返回值不同了。

延伸

Python的模块加载跟Java的其实还是有点想的。

不过Java的会更加复杂一些。Python还支持运行时动态更改模块搜索的路径，这个特性比Java更加灵活，后面会继续分享文章讲解。

对了，喜欢Python的朋友，请关注学委的 Python基础专栏 or Python入门到精通大专栏

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编程很有趣，关键是把技术搞透彻讲明白。
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