Python--模块和包

Python模块和包

1、什么是模块：

Python 标准库中包含了大量的模块（称为标准模块），还有大量的第三方模块，开发者自己也可以开发自定义模块。通过这些强大的模块可以极大地提高开发者的开发效率。

模块就是 Python 程序。

模块可以比作一盒积木，通过它可以拼出多种主题的玩具，这与前面介绍的函数不同，一个函数仅相当于一块积木，而一个模块（.py 文件）中可以包含多个函数，也就是很多积木。

• 随着程序功能的复杂，程序体积会不断变大，为了便于维护，通常会将其分为多个文件（模块），这样不仅可以提高代码的可维护性，还可以提高代码的可重用性。

代码的可重用性体现在，当编写好一个模块后，只要编程过程中需要用到该模块中的某个功能（由变量、函数、类实现），无需做重复性的编写工作，直接在程序中导入该模块即可使用该功能。

前面讲了很多封装：

• 诸多容器，例如列表、元组、字符串、字典等，它们都是对数据的封装；
• 函数是对 Python 代码的封装；
• 类是对方法和属性的封装，也可以说是对函数和数据的封装。
• 模块也是一种封装，把能够实现某一特定功能的代码编写在同一个 .py 文件中。

2、模块导入：

借助 Python 现有的标准库或者其他人提供的第三方库。

两种导入方式：

• import 模块名1 [as 别名1], 模块名2 [as 别名2]，…

• from 模块名 import 成员名1 [as 别名1]，成员名2 [as 别名2]，…

# 导入sys整个模块
import sys
# 使用sys模块名作为前缀来访问模块中的成员
print(sys.argv[0])

# argv[0] 用于获取当前 Python 程序的存储路径

给模块起别名：

import sys as s
# 使用s模块别名作为前缀来访问模块中的成员
print(s.argv[0])

一次性导入多个模块：

import sys,os
# 使用模块名作为前缀来访问模块中的成员
print(sys.argv[0])
# os模块的sep变量代表平台上的路径分隔符
print(os.sep)

导入多个模块分别指定别名：

# 导入sys、os两个模块，并为sys指定别名s，为os指定别名o
import sys as s,os as o

下面这种方法是指定模块内的成员名：

from 模块名 import 成员名 as 别名:

from sys import argv
# 使用导入成员的语法，直接使用成员名访问
print(argv[0])

为成员指定别名：

# 导入sys模块的argv成员，并为其指定别名v
from sys import argv as v
# 使用导入成员（并指定别名）的语法，直接使用成员的别名访问
print(v[0])

一次导入多个成员：

# 导入sys模块的argv,winver成员
from sys import argv, winver
# 使用导入成员的语法，直接使用成员名访问
print(argv[0])
print(winver)

3、自定义模块：

name = "Python教程"
add = "http://c.biancheng.net/python"
print(name,add)
def say():
    print("人生苦短，我学Python！")
class CLanguage:
    def __init__(self,name,add):
        self.name = name
        self.add = add
    def say(self):
        print(self.name,self.add)

if __name__ == '__main__':
    say()
    clangs = CLanguage("C语言中文网","http://c.biancheng.net")
    clangs.say()

在test02.py文件下执行，可以得到：

Python教程 http://c.biancheng.net/python
人生苦短，我学Python！
C语言中文网 http://c.biancheng.net

在test01.py下执行：

Python教程 http://c.biancheng.net/python

测试函数只有在直接运行模块文件时才执行，则可在调用测试函数时增加判断，即只有当 name ==‘main’ 时才调用测试函数。

4、__all__用法：

当我们向文件导入某个模块时，导入的是该模块中那些名称不以下划线（单下划线“_”或者双下划线“__”）开头的变量、函数和类。因此，如果我们不想模块文件中的某个成员被引入到其它文件中使用，可以在其名称前添加下划线。

以前面章节中创建的 demo.py 模块文件和 test.py 文件为例（它们位于同一目录），各自包含的内容如下所示：

#demo.py
def say():
    print("人生苦短，我学Python！")
def hello():
    print("hello：china")
def show():
    print("Python教程：http://c.biancheng.net/python")
    
    
#test.py
from demo import *
say()
hello()
show()

执行 test.py 文件：

人生苦短，我学Python！
C语言中文网：http://c.biancheng.net
Python教程：http://c.biancheng.net/python

如果 demo.py 模块中的 show() 函数不想让其它文件引入，则只需将其名称改为 _show() 或者 __show()。

通过在模块文件中设置 all 变量，当其它文件以“from 模块名 import *”的形式导入该模块时，该文件中只能使用 all 列表中指定的成员。

只有以“from 模块名 import *”形式导入的模块，当该模块设有 all 变量时，只能导入该变量指定的成员，未指定的成员是无法导入的。

def say():
    print("人生苦短，我学Python！")
def CLanguage():
    print("C语言中文网：http://c.biancheng.net")
def disPython():
    print("Python教程：http://c.biancheng.net/python")
__all__ = ["say","CLanguage"]

上面代码中，只能显示出say()和CLanguage()。

再次声明，all 变量仅限于在其它文件中以“from 模块名 import *”的方式引入。也就是说，如果使用以下 2 种方式引入模块，则 all 变量的设置是无效的。

5、Python包：

包就是文件夹，只不过在该文件夹下必须存在一个名为“init.py” 的文件。

每个包的目录下都必须建立一个 init.py 的模块，可以是一个空模块，可以写一些初始化代码，其作用就是告诉 Python 要将该目录当成包来处理。

注意，init.py 不同于其他模块文件，此模块的模块名不是 init，而是它所在的包名。例如，在 settings 包中的 init.py 文件，其模块名就是 settings。

Python 库：相比模块和包，库是一个更大的概念，例如在 Python 标准库中的每个库都有好多个包，而每个包中都有若干个模块。

python包的导入：

• import 包名[.模块名 [as 别名]]
• from 包名 import 模块名 [as 别名]
• from 包名.模块名 import 成员名 [as 别名]

6、查看文档：

1、查看模块成员：

dir() 函数：

import string
print(dir(string))

all 变量：

import string
print(string.__all__)

2、查看文档和帮助信息：

• 使用 help() 函数来获取指定成员（甚至是该模块）的帮助信息。

import my_package
help(my_package.module1)

• 用 doc 变量获取其说明文档：

import my_package
print(my_package.module1.display.__doc__)

其实，help() 函数底层也是借助 doc 属性实现的。

3、查看模块的源文件路径：

通过 file 属性查找该模块（或包）文件所在的具体存储位置，直接查看其源代码。

import my_package
print(my_package.__file__)

注意，并不是所有模块都提供 file 属性，因为并不是所有模块的实现都采用 Python 语言，有些模块采用的是其它编程语言（如 C 语言）。