3. python中的包和库

Posted 2020-09-19

3.1模块和包的概念

当代码越来越多时，当把所有的代码都集中于一个文件中时，难以维护

将代码分开放在不同的py文件中，易于维护，同一名字的变量和函数互不影响

如

#a.py 
x=5
def f1():
    pass

#b.py
x=‘str‘
def f1(iterable):
    pass

a.py和b.py中变量和函数互不影响

将a.py称为模块a，将b.py称为模块b,可见，模块的名字就是.py文件的名字

引入第三方的模块

#test.py

import math

print math.pow(2,10)

当两个不同的人写的模块名发生冲突时，将同名的模块放入不同的包中即可避免这种冲突

如p1.util和p2.util就是两个不同的模块

调用时

#test.py           自身模块名

import p1.util   引用p1.util模块

print p1.util.f(2,10)  调用p1.util模块的f函数

在文件系统中，包就是文件夹，模块就是.py文件，同域名类似，包可以有多级

如何区分一个包和一个普通的目录，在python中，包下面必须有一个__init__.py的文件，包的每一层目录都必须有这样文件，即使是空文件夹，只有这样，python才会将这个目录当作一个包来处理

3.2 python之导入模块

要使用一个模块，我们必须首先导入该模块。Python使用import语句导入一个模块。例如，导入系统自带的模块 math：

import math

你可以认为math就是一个指向已导入模块的变量，通过该变量，我们可以访问math模块中所定义的所有公开的函数、变量和类：

>>> math.pow(2, 0.5) # pow是函数
1.4142135623730951

>>> math.pi # pi是变量
3.141592653589793

如果我们只希望导入用到的math模块的某几个函数，而不是所有函数，可以用下面的语句：

from math import pow, sin, log

这样，可以直接引用 pow, sin, log 这3个函数，但math的其他函数没有导入进来：

>>> pow(2, 10)
1024.0
>>> sin(3.14)
0.0015926529164868282

如果遇到名字冲突怎么办？比如math模块有一个log函数，logging模块也有一个log函数，如果同时使用，如何解决名字冲突？

如果使用import导入模块名，由于必须通过模块名引用函数名，因此不存在冲突：

import math, logging
print math.log(10)   # 调用的是math的log函数
logging.log(10, ‘something‘)   # 调用的是logging的log函数

如果使用 from...import 导入 log 函数，势必引起冲突。这时，可以给函数起个“别名”来避免冲突：

from math import log
from logging import log as logger   # logging的log现在变成了logger
print log(10)   # 调用的是math的log
logger(10, ‘import from logging‘)   # 调用的是logging的log

3.3 python中动态导入模块

如果导入的模块不存在，Python解释器会报 ImportError 错误：

>>> import something
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
ImportError: No module named something

有的时候，两个不同的模块提供了相同的功能，比如 StringIO 和 cStringIO 都提供了StringIO这个功能。

这是因为Python是动态语言，解释执行，因此Python代码运行速度慢。

如果要提高Python代码的运行速度，最简单的方法是把某些关键函数用 C 语言重写，这样就能大大提高执行速度。

同样的功能，StringIO 是纯Python代码编写的，而 cStringIO 部分函数是 C 写的，因此 cStringIO 运行速度更快。

利用ImportError错误，我们经常在Python中动态导入模块：

try:
    from cStringIO import StringIO
except ImportError:
    from StringIO import StringIO

上述代码先尝试从cStringIO导入，如果失败了（比如cStringIO没有被安装），再尝试从StringIO导入。这样，如果cStringIO模块存在，则我们将获得更快的运行速度，如果cStringIO不存在，则顶多代码运行速度会变慢，但不会影响代码的正常执行。

try 的作用是捕获错误，并在捕获到指定错误时执行 except 语句。

任务

利用import ... as ...，还可以动态导入不同名称的模块。

Python 2.6/2.7提供了json 模块，但Python 2.5以及更早版本没有json模块，不过可以安装一个simplejson模块，这两个模块提供的函数签名和功能都一模一样。

试写出导入json 模块的代码，能在Python 2.5/2.6/2.7都正常运行。

try:
    import json
except ImportError:
    import simplejson
print json.dumps({‘python‘:2.7})

3.4  python之使用__future__

Python的新版本会引入新的功能，但是，实际上这些功能在上一个老版本中就已经存在了。要“试用”某一新的特性，就可以通过导入__future__模块的某些功能来实现。

例如，Python 2.7的整数除法运算结果仍是整数：

>>> 10 / 3
3

但是，Python 3.x已经改进了整数的除法运算，“/”除将得到浮点数，“//”除才仍是整数：

>>> 10 / 3
3.3333333333333335
>>> 10 // 3
3

要在Python 2.7中引入3.x的除法规则，导入__future__的division：

>>> from __future__ import division
>>> print 10 / 3
3.3333333333333335

当新版本的一个特性与旧版本不兼容时，该特性将会在旧版本中添加到__future__中，以便旧的代码能在旧版本中测试新特性。

任务

在Python 3.x中，字符串统一为unicode，不需要加前缀 u，而以字节存储的str则必须加前缀 b。请利用__future__的unicode_literals在Python 2.7中编写unicode字符串。

#py2.7
from __future__ import unicode_literals
s = ‘am I an unicode?‘
print isinstance(s, unicode)

3.5安装第三方模块

python提供了两种模块管理工具

1.easy_install

2.pip（推荐，已经内置到python2.7.9以后的版本中）

下载最新版本的python https://www.python.org/ftp/python/2.7.13/python-2.7.13.msi

在安装过程中将python的安装目录设置到系统的环境变量path中

在cmd中即可打开python和使用pip的安装第三方模块

可以使用pip -h来获取pip命令的使用方法

 如下图，使用pip工具安装web.py库

 可以在网站https://pypi.python.org/pypi

上查询python开源的第三方包的相关信息

 

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