Python基础-模块和包

Posted 2020-11-07 鸿飞漫天

1.1 什么是模块

常见的场景：一个模块就是一个包含了python定义和声明的文件，文件名就是模块名字加上.py的后缀。

但其实import加载的模块分为四个通用类别：

　　1.  使用python编写的代码(.py)

　　2. 已被便以为共享库或DDL的C或者C++扩展

　　3. 包好一组模块的包

　　4. 使用C编写并链接到python解释器的内置模块

1.2 为何要使用模块

　　如果你退出python解释器然后重新进入，那么你之前定义的函数或者变量都将丢失，因此我们通常将程序写到文件中以便永久保存下来，需要时就通过python test.py方式去执行，此时test.py被称为脚本scripts。

　　随着程序的发展，功能越来越多，为了方便管理，我们通常将程序分为一个个的文件，这样做程序的结构更清晰，方便管理。这时我们不仅可以把这些文件当做脚本去执行，还可以把他们当做模块来导入到其他的模块中，实现了功能的重复利用。

1.3 如何使用模块

1.3.1 import

示例文件：自定义模块my_module.py，文件名my_module.py,模块名my_module

#my_module.py
print(\'from the my_module.py\')

money=1000

def read1():
    print(\'my_module->read1->money\',money)

def read2():
    print(\'my_module->read2 calling read1\')
    read1()

def change():
    global money
    money=0

my_module模块

 

　1.3.1.1

　　模块可以包含可执行的语句的函数的定义，这些语句的目的是初始化模块，他们只在模块名第一次遇到导入import语句时才可以执行。(import语句是可以在程序中的任意位置使用的，且针对同一个模块可import很多次，为了防止你重复导入，python的手段是：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大内存中的模块对象，增加了一次引用，不会重新执行模块内的语句)，如下：

#demo.py
import my_module #只在第一次导入时才执行my_module.py内代码,此处的显式效果是只打印一次\'from the my_module.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 my_module
import my_module
import my_module

\'\'\'
执行结果：
from the my_module.py
\'\'\'

 

　　我们可以从sys.modules中找到当前已经加载的模块，sys.modules是一个字典，内部包含模块名与模块对象的映射，该字典决定了导入模块时是否需要重新导入。

1.3.1.2

　　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。 

测试一：money与my_module.money不冲突

#测试一:money与my_module.money不冲突
#demo.py
import my_module
money=10
print(my_module.money)
print(money)

\'\'\'
执行结果：
from the my_module.py
1000
10
\'\'\'

测试二：read1与my_module.read1不冲突

#demo.py
import my_module
def read1():
    print(\'========\')
my_module.read1()

\'\'\'
执行结果:
from the my_module.py
my_module->read1->money 1000
\'\'\'

测试三：执行my_module.change()操作的全局变量money仍然是my_module中的

#demo.py
import my_module
money=1
my_module.change()
print(money)

\'\'\'
执行结果：
from the my_module.py
\'\'\'

 

 

1.3.1.3 

总结： 首次导入模块my_module时会做三件事：

1. 为源文件(my_module模块)创建新的名称空间，在my_module中定义的函数的方法若是使用到了global时访问的就是这个名称空间

2. 在新创建的命名空间中执行模块中包含的代码，见初始导入import my_module

1 提示:导入模块时到底执行了什么？
2 
3 In fact function definitions are also ‘statements’ that are ‘executed’; the execution of a module-level function definition enters the function name in the module’s global symbol table.
4 事实上函数定义也是“被执行”的语句，模块级别函数定义的执行将函数名放入模块全局名称空间表，用globals()可以查看

 

3.  创建名字my_modu来引用该命名空间

1 这个名字和变量名没什么区别，都是‘第一类的’，且使用my_module.名字的方式可以访问my_module.py文件中定义的名字，my_module.名字与test.py中的名字来自两个完全不同的地方。

 

 

1.3.1.4 为模块名起别名

相当于m1=1,m2=2

1 import my_module as sm
2 print(sm.money)

 

示例用法一：

有两中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() 

 

软件开发规范 

#=============>bin目录：存放执行脚本
#start.py
import sys,os

BASE_DIR=os.path.dirname(os.path.dirname(os.path.abspath(__file__)))
sys.path.append(BASE_DIR)

from core import core
from conf import my_log_settings

if __name__ == \'__main__\':
    my_log_settings.load_my_logging_cfg()
    core.run()

#=============>conf目录：存放配置文件
#config.ini
[DEFAULT]
user_timeout = 1000

[egon]
password = 123
money = 10000000

[alex]
password = alex3714
money=10000000000

[yuanhao]
password = ysb123
money=10

#settings.py
import os
config_path=r\'%s\\%s\' %(os.path.dirname(os.path.abspath(__file__)),\'config.ini\')
user_timeout=10
user_db_path=r\'%s\\%s\' %(os.path.dirname(os.path.dirname(os.path.abspath(__file__))),\\
                     \'db\')


#my_log_settings.py
"""
logging配置
"""

import os
import logging.config

# 定义三种日志输出格式 开始

standard_format = \'[%(asctime)s][%(threadName)s:%(thread)d][task_id:%(name)s][%(filename)s:%(lineno)d]\' \\
                  \'[%(levelname)s][%(message)s]\' #其中name为getlogger指定的名字

simple_format = \'[%(levelname)s][%(asctime)s][%(filename)s:%(lineno)d]%(message)s\'

id_simple_format = \'[%(levelname)s][%(asctime)s] %(message)s\'

# 定义日志输出格式 结束

logfile_dir = r\'%s\\log\' %os.path.dirname(os.path.dirname(os.path.abspath(__file__)))  # log文件的目录

logfile_name = \'all2.log\'  # log文件名

# 如果不存在定义的日志目录就创建一个
if not os.path.isdir(logfile_dir):
    os.mkdir(logfile_dir)

# log文件的全路径
logfile_path = os.path.join(logfile_dir, logfile_name)

# log配置字典
LOGGING_DIC = {
    \'version\': 1,
    \'disable_existing_loggers\': False,
    \'formatters\': {
        \'standard\': {
            \'format\': standard_format
        },
        \'simple\': {
            \'format\': simple_format
        },
    },
    \'filters\': {},
    \'handlers\': {
        #打印到终端的日志
        \'console\': {
            \'level\': \'DEBUG\',
            \'class\': \'logging.StreamHandler\',  # 打印到屏幕
            \'formatter\': \'simple\'
        },
        #打印到文件的日志,收集info及以上的日志
        \'default\': {
            \'level\': \'DEBUG\',
            \'class\': \'logging.handlers.RotatingFileHandler\',  # 保存到文件
            \'formatter\': \'standard\',
            \'filename\': logfile_path,  # 日志文件
            \'maxBytes\': 1024*1024*5,  # 日志大小 5M
            \'backupCount\': 5,
            \'encoding\': \'utf-8\',  # 日志文件的编码，再也不用担心中文log乱码了
        },
    },
    \'loggers\': {
        #logging.getLogger(__name__)拿到的logger配置
        \'\': {
            \'handlers\': [\'default\', \'console\'],  # 这里把上面定义的两个handler都加上，即log数据既写入文件又打印到屏幕
            \'level\': \'DEBUG\',
            \'propagate\': True,  # 向上（更高level的logger）传递
        },
    },
}


def load_my_logging_cfg():
    logging.config.dictConfig(LOGGING_DIC)  # 导入上面定义的logging配置
    logger = logging.getLogger(__name__)  # 生成一个log实例
    logger.info(\'It works!\')  # 记录该文件的运行状态

if __name__ == \'__main__\':
    load_my_logging_cfg()

#=============>core目录：存放核心逻辑
#core.py
import logging
import time
from conf import settings
from lib import read_ini

config=read_ini.read(settings.config_path)
logger=logging.getLogger(__name__)

current_user={\'user\':None,\'login_time\':None,\'timeout\':int(settings.user_timeout)}
def auth(func):
    def wrapper(*args,**kwargs):
        if current_user[\'user\']:
            interval=time.time()-current_user[\'login_time\']
            if interval < current_user[\'timeout\']:
                return func(*args,**kwargs)
        name = input(\'name>>: \')
        password = input(\'password>>: \')
        if config.has_section(name):
            if password == config.get(name,\'password\'):
                logger.info(\'登录成功\')
                current_user[\'user\']=name
                current_user[\'login_time\']=time.time()
                return func(*args,**kwargs)
        else:
            logger.error(\'用户名不存在\')

    return wrapper

@auth
def buy():
    print(\'buy...\')

@auth
def run():

    print(\'\'\'
购物
查看余额
转账
    \'\'\')
    while True:
        choice = input(\'>>: \').strip()
        if not choice:continue
        if choice == \'1\':
            buy()



if __name__ == \'__main__\':
    run()

#=============>db目录：存放数据库文件
#alex_json
#egon_json

#=============>lib目录：存放自定义的模块与包
#read_ini.py
import configparser
def read(config_file):
    config=configparser.ConfigParser()
    config.read(config_file)
    return config

#=============>log目录：存放日志
#all2.log
[2017-07-29 00:31:40,272][MainThread:11692][task_id:conf.my_log_settings][my_log_settings.py:75][INFO][It works!]
[2017-07-29 00:31:41,789][MainThread:11692][task_id:core.core][core.py:25][ERROR][用户名不存在]
[2017-07-29 00:31:46,394][MainThread:12348][task_id:conf.my_log_settings][my_log_settings.py:75][INFO][It works!]
[2017-07-29 00:31:47,629][MainThread:12348][task_id:core.core][core.py:25][ERROR][用户名不存在]
[2017-07-29 00:31:57,912][MainThread:10528][task_id:conf.my_log_settings][my_log_settings.py:75][INFO][It works!]
[2017-07-29 00:32:03,340][MainThread:12744][task_id:conf.my_log_settings][my_log_settings.py:75][INFO][It works!]
[2017-07-29 00:32:05,065][MainThread:12916][task_id:conf.my_log_settings][my_log_settings.py:75][INFO][It works!]
[2017-07-29 00:32:08,181][MainThread:12916][task_id:core.core][core.py:25][ERROR][用户名不存在]
[2017-07-29 00:32:13,638][MainThread:7220][task_id:conf.my_log_settings][my_log_settings.py:75][INFO][It works!]
[2017-07-29 00:32:23,005][MainThread:7220][task_id:core.core][core.py:20][INFO][登录成功]
[2017-07-29 00:32:40,941][MainThread:7220][task_id:core.core][core.py:20][INFO][登录成功]
[2017-07-29 00:32:47,222][MainThread:7220][task_id:core.core][core.py:20][INFO][登录成功]
[2017-07-29 00:32:51,949][MainThread:7220][task_id:core.core][core.py:25][ERROR][用户名不存在]
[2017-07-29 00:33:00,213][MainThread:7220][task_id:core.core][core.py:20][INFO][登录成功]
[2017-07-29 00:33:50,118][MainThread:8500][task_id:conf.my_log_settings][my_log_settings.py:75][INFO][It works!]
[2017-07-29 00:33:55,845][MainThread:8500][task_id:core.core][core.py:20][INFO][登录成功]
[2017-07-29 00:34:06,837][MainThread:8500][task_id:core.core][core.py:25][ERROR][用户名不存在]
[2017-07-29 00:34:09,405][MainThread:8500][task_id:core.core][core.py:25][ERROR][用户名不存在]
[2017-07-29 00:34:10,645][MainThread:8500][task_id:core.core][core.py:25][ERROR][用户名不存在]

软件开发规范