模块和包的介绍和用法

Posted 2020-10-20

一、模块

1、模块的定义

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），模块可以被导入使用。

2、import加载的模块分为四个通用类别：　

（1）使用python编写的.py文件

（2）已被编译为共享库或DLL的C或C++扩展

（3）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）

（4）使用C编写并链接到python解释器的内置模块

3、模块的使用

（1）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,且针对同一个模块可以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

（2）首次import做了三件事：

    1、为源文件创建新的名称空间

    2、在新创建的命名空间中执行模块中包含的代码

    3、创建源文件的名字来引用该命名空间

4、为模块名起别名

语法：import 模块名 as 别名

实例：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               #mysql模块
def sqlparse():
    print('from mysql sqlparse')
#oracle.py                #oracle模块
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()      #定义db别名的话，不管用户输入什么，程序会自动调用相应的模块

5、使用from ... import...导入模块

（1）和import...唯一的区别就是：使用from...import...则是将模块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

（2）优点和缺点

优点：使用起来方便了

缺点：容易与当前执行文件中的名字冲突

（3）from...import *  这样会把模块中的所有名字导入，不包含以下划线(_)开头的名字

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*你不知道导入了什么名字，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。

（4）控制导入模块的名字

__all__=['money','read1'] #在要导入的模块文件中新增一行，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

6、 py文件区分两种用途:模块与脚本

（1）编写好的一个python文件可以有两种用途：

    一：脚本，一个文件就是整个程序，用来被执行

    二：模块，文件中存放着一堆功能，用来被导入使用

（2）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

（3）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，方便测试模块

    if __name__ == '__main__':      #表示作为文件被执行的时候，然后执行下面的代码

        pass

7、模块的搜索路径

（1）在第一次导入某个模块时，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

（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文件

二、包

1、包的介绍

包是一种通过使用‘.模块名’来组织python模块名称空间的方式。

#具体的：包就是一个包含有__init__.py文件的文件夹，所以其实我们创建包的目的就是为了用文件夹将文件/模块组织起来

2、为何要使用包

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

3、注意事项

（1）.关于包的导入分为import和from ... import ...两种，但是无论什么情况，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,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。

（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

4、导入包的时候会执行包里面的__init__.py文件

5、绝对导入和相对导入

我们的最顶级包是写给别人用的，然后在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：以最顶级包作为起始

  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）

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

如果执行文件和包在同一路径，那么程序会顺利执行。否则会报错，很显然，需要一种方法解决路径问题

import sys,os
BASE_DIR=os.path.dirname(os.path.dirname(os.path.abspath(__file__)))    #通过执行文件的绝对路径找到包的路径，这里包在执行文件两层目录外
sys.path.append(BASE_DIR)                                           #将包的路径添加到环境变量里

7、软件开发规范

#===============>star.py
import sys,os
BASE_DIR=os.path.dirname(os.path.dirname(os.path.abspath(__file__)))
sys.path.append(BASE_DIR)
from core import src
if __name__ == '__main__':
    src.run()
#===============>settings.py
import os
BASE_DIR=os.path.dirname(os.path.dirname(os.path.abspath(__file__)))
DB_PATH=os.path.join(BASE_DIR,'db','db.json')
LOG_PATH=os.path.join(BASE_DIR,'log','access.log')
LOGIN_TIMEOUT=5
"""
logging配置
"""
# 定义三种日志输出格式
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'
# 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': LOG_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
        },
    },
}
#===============>src.py
from conf import settings
from lib import common
import time
logger=common.get_logger(__name__)
current_user={'user':None,'login_time':None,'timeout':int(settings.LOGIN_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>>: ')
        db=common.conn_db()
        if db.get(name):
            if password == db.get(name).get('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()
#===============>db.json
{"egon": {"password": "123", "money": 3000}, "alex": {"password": "alex3714", "money": 30000}, "wsb": {"password": "3714", "money": 20000}}
#===============>common.py
from conf import settings
import logging
import logging.config
import json
def get_logger(name):
    logging.config.dictConfig(settings.LOGGING_DIC)  # 导入上面定义的logging配置
    logger = logging.getLogger(name)  # 生成一个log实例
    return logger
def conn_db():
    db_path=settings.DB_PATH
    dic=json.load(open(db_path,'r',encoding='utf-8'))
    return dic
#===============>access.log
[2017-10-21 19:08:20,285][MainThread:10900][task_id:core.src][src.py:19][INFO][登录成功]
[2017-10-21 19:08:32,206][MainThread:10900][task_id:core.src][src.py:19][INFO][登录成功]
[2017-10-21 19:08:37,166][MainThread:10900][task_id:core.src][src.py:24][ERROR][用户名不存在]
[2017-10-21 19:08:39,535][MainThread:10900][task_id:core.src][src.py:24][ERROR][用户名不存在]
[2017-10-21 19:08:40,797][MainThread:10900][task_id:core.src][src.py:24][ERROR][用户名不存在]
[2017-10-21 19:08:47,093][MainThread:10900][task_id:core.src][src.py:24][ERROR][用户名不存在]
[2017-10-21 19:09:01,997][MainThread:10900][task_id:core.src][src.py:19][INFO][登录成功]
[2017-10-21 19:09:05,781][MainThread:10900][task_id:core.src][src.py:24][ERROR][用户名不存在]
[2017-10-21 19:09:29,878][MainThread:8812][task_id:core.src][src.py:19][INFO][登录成功]
[2017-10-21 19:09:54,117][MainThread:9884][task_id:core.src][src.py:19][INFO][登录成功]

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