6. 模块和包

一. 模块（Module）和包(Package)

1.模块：一个包含所有你定义的函数和变量的文件，其后缀名是 .py ，一个.py文件就是一个模块

2.包：  一定包含 __init__.py模块 的文件夹,一般也会包含其他一些模块和子包

3.库(lib)：  库是完成一定功能的代码集合，具体表现可以是包，也可以是一个模块

4.框架（framework）：  为解决一个开放性问题而设计的具有一定约束性的支撑结构

5.python内置了一些库，除此之外，还有其他人自己做的一些库，称之为第三方库

6.一般把第三方库放在.../python3/lib/site_packages中

二. 第三方库的下载和安装

1.安装第三方库实质上是下载并使用别人写的代码

2.常见的第三方库的格式：源码(Source)（压缩包，需先解压，得到包含setup.py文件夹）；egg（本质是压缩包）；
whl（本质也是压缩文件）

3.安装方式：
（1）源码安装（本地安装）：手动下载，再安装到本地；

（2）包管理安装（远程安装）：通过命令使自动化的为用户安装管理包和模块

4.源码安装

（1）到对应库托管网站下载所需要的文件，https://pypi.org/或https://www.lfd.uci.edu/~gohlke/pythonlibs/等

（2）下载的文件要对应自己python的版本，还要选择32位还是64位安装的python的系统

（3）打开命令行（win+R cmd）:切换到下载的文件所在的目录 cd /d

（4）对于带setup.py的文件（源码文件），输入命令：python setup.py install 

注意：若没有setuptools包，需手动下载安装，再利用setuptools安装其他使用setuptools打包的包

（5）对于 .egg文件使用easy_stall安装，输入命令：easy_install xxx.egg(完整文件名称)

（6）对于whl文件可以使用easy_stall如上安装，也可以使用pip安装，输入命令：pip install xxx.whl(完整文件名称)

5.远程安装easy_install和pip,需先知道要安装的库名

常用国内镜像服务器地址：
	https://blog.csdn.net/yamadeee/article/details/80178996
	
安装命令：
	pip install xxxx -i https://pypi.tuna.tsinghua.edu.cn/simple

6.easy_install：http://peak.telecommunity.com/DevCenter/EasyInstall

（1）是setuptools的自带安装脚本，用于安装.egg文件

（2）在多个python版本的切换安装：安装到3.6python中：easy_install-3.6 xxx

（3）安装指定版本包：easy_install  “ 库名  限定符(<,>,<=,>=,==)   版本 ”； 例：easy_install  “ request >1.0,<2.0 ”   
安装大于1.0并且小于2.0的版本

（4）升级三方包：easy_install --upgrade (-U)  库名，例如：easy_install --upgrade requests

（5）卸载三方包：（1）手动卸载删除对应的包记录或删除在easy-install.pth中的包记录（2）easy_install -m 包名称：
自动删除在easy-install.pth中的包记录

（6）-m的真正含义：支持多版本，可在运行时进行切换，使用：>>>import pkg_resources   >>>pkg resources.require
("对应版本的包名")>>import 对应版本的包

（7）easy_install.pth文件:记录当前通过easy_install已经安装的模块（多个版本的模块，只记录最后一次安装的）；用于
导入模块时的路径检索

（8）切换三方安装源：在easy_install修改文件setuptools\command\easy_install.py文件中搜索pypi.python.org找到对应
地址并修改

7.pip：http://pip.pypa.io/en/stable/

（1）是pip库中的安装脚本，用于安装.whl文件

（2）切换安装包安装源：

一次性修改：pip install --index -url https://..../包名（指定检索）或pip install -extra-index-url https://..../包名
（拓展检索）永久性修改

（3）安装在不同的python版本环境中（1）python m pip install xxx或python3 m pip install xxx（2）py -2 m pip install xxx
或py -3 m pip install xxx

（4）查看包：已经安装好的包：pip list;不被依赖的包：pip list  --not-required ;过期的包：pip list --outdated;某个包的具体
信息：pip show xxx

（5）搜索包：pip search xxx或pip search -i 检索地址 xxx

（6）安装指定版本包:pip install “库名 限定符（<,>,<=,>=,==） 版本”； 例：pip install “request >1.0,<2.0”安装大于1.0并且
小于2.0的版本

（7）升级三方包:pip install --upgrade (-U) 库名，例如：pip install --upgrade requests注：pip的升级是先卸载当前版本，
在下载安装最新版本，如果库存在，直接执行安装命令并不会更新库

（8）卸载三方包：pip uninstall xxx

（9）生成冻结需求的文本：把当前安装的三方包记录存储在指定的文件当中：pip freeze  > C:\Users\11373\Desktop\bao.txt生成
存储包信息的文本文档
pip install -r bao.txt下载并安装文本文档中的包

8.pycharm中安装:Settings—project —project interpreter—界面右边列出不同环境下的包，右边操作：+增加 -删除 |更新
----对应的包install package----manage repositories（管理库的链接地址）

9.总结

安装一个库：

（1）pycharm中搜索安装

（2）命令行 pip install xxx

（3）如果上面都出现问题，https://www.lfd.uci.edu/~gohlke/pythonlibs/下载相应库到本地，命令行 pip install xxx.whl

三. 导入模块和包

1.使用（from  A ）import B （as C） 的形式进行导入：从A导入B到当前位置，使用别名C。

（1）from  包  import  单个或多个模块

（2）from  模块  import  模块资源（比如：函数，属性等）

（3）要保证面向原则，即只能导入自己的下一级，不能从包中导入模块的资源或从大包中导入小包的模块

（4）import * 表示导入能匹配到的所有资源，存放在__all__=[ ]（列表中每个元素都是字符串）

（5）import和from...import...不存在哪种更省内存，都创建了模块对象，区别在于把哪一部分内容拿到当前位置来用

（6）导入包时如果只写包名，默认不会导入所有模块，应在init模块中再次导入需要的模块或以from...import...的形式导入

2.导入时，需要把命令放在脚本的顶端

3.对同一库的导入只会被执行一次，不管你有多少个import。这样可以防止库被一遍又一遍地执行

4.导入模块时，会自动执行该模块；导入包时，会自动执行对应的init.py文件

5.执行import语句时会自动搜索，来确定该包或模块存在

（1）查找路径顺序是：内存中已经加载的模块 -> 内置模块 -> sys.path路径（导入模块的环境变量）中包含的模块

（2）当解释器遇到 import 语句，如果模块在当前的搜索路径就会被导入

（3）当安装第三方模块的时候，如果不是按照标准方式安装，则为了能够引用（import）这些模块，必须将这些模块的
安装路径添加到sys.path中

（4）只要包或模块放在sys.path路径中，都可以import使用它

6.第一次导入和第二次导入

（1）第一次导入：在自己当下的命名空间执行所有代码，创建一个模块对象，并将模块内所有顶级变量以属性的形式绑定在模块对象上，
在import的位置，引入import后面的变量名称到当前命名空间；第二次导入时，直接执行上述最后一步

按照模块检索路径先后顺序查找：1.内置模块  2.sys.path   3.自己追加路径

（2）追加路径的方式：1.sys.path.append()只限本次添加路径； 2.修改环境变量,仅仅在shell中有效；  3.添加.pth文件

import site

print(site.getsitepackages())#查找特殊路径，可以用来存放.pth文件
#在.pth配置文件中添加路径，系统会自动识别

（3）pycharm中修改路径：Settings--Project Interpreters(*的show all)--点击Project Interpreters界面右边的最后一个标识
show path---在Interpreter Paths界面中点加号添加路径

（4）sys.path优先级:当前目录---python环境变量中配置的路径----pthon的安装路径-----安装路径下的.pth文件-----lib库
(lib\\site-packages)----lib库中配置的.pth文件---pycharm我们加的路径

（5）第二次导入：从已经加载过的模块中去找，查看已加载模块：sys.modules

7.导入模块的常见场景：局部导入、覆盖导入（sys中路径前的覆盖路径后的；内置的覆盖自定义的）、循环导入（A导入B,B导入A）、
可选导入（两个功能相近的包，根据需求优先选择一个导入try..except...）、包内导入（包外：绝对导入from a import b，包内：
相对导入from ../. inport b）

8.当我们尝试去使用解释器去执行某一个py文件的时候，那他就会确定当前文件所在的目录，然后，再把这个目录添加到sys.path。
添加过后，再往后，基本上这个sys.path里面的内容已经确定

9.导入模块和导入包

'''
目录：
 导入模块和包---
   |
 上级包、上级模块、导入模块和包的init模块-----
   |
 同级包、同级模块、上级包的init模块、test模块--------
   |
 下级包、下级模块、同级包的init模块-----
   |
最下级模块、下级包的init模块
'''
#以test模块为执行模块导入相应的模块
#导入同级模块
import 同级模块#直接导入单个模块并执行该模块
print(同级模块.name)#打印模块中的name属性
print('*'*30)

#导入下级模块
# import 下级模块 #不能直接导入同级包下面的模块No module named '下级模块'
# print(下级模块.name)#打印模块中的name属性
#修改方法：
import 同级包.下级模块#导入同级包的下级模块,执行包的__init__模块和导入的模块
print(同级包.下级模块.name)#打印该模块的name属性
print('*'*30)

#导入下下级模块
# import 下级包.最下级模块#No module named '下级包'
# print(下级包.最下级模块.name)
# import 同级包.最下级模块#No module named '同级包.最下级模块'
# print(同级包.最级模块.name)
#修改：
import 同级包.下级包.最下级模块
print(同级包.下级包.最下级模块.name)
print('*'*30)

#导入上级模块
# import 上级模块#不能直接导入同级包上面的模块No module named '上级模块'’
# print(下级模块.name)#打印模块中的name属性
#修改方法
import 导入模块和包.上级模块#导入再上级包下的上级模块，执行包的__init__模块和导入的模块
print(导入模块和包.上级模块.name)
----------------------------------------------
执行同级模块
同级模块
******************************
同级包的init模块
执行下级模块
下级模块
******************************
下级包的init模块
执行最下级模块
最下级模块
******************************
导入模块和包
执行上级模块
上级模块

#导入包
import 同级包 #导入同级包直接导入

# print(同级包.下级模块.name)#module '同级包' has no attribute '下级模块'
# 修改：若要使用包下的某个模块，可以在对应init模块中导入相应的模块

# import 上级包#No module named '上级包'
# import 下级包No module named '下级包'
#为什么找不到对应的包：因为是在内置模块和sys.path中找，在对应的路径中并没有这个包
# 解决：
import sys
print(sys.path)
sys.path.append('E:\\python_work\\导入模块和包')
sys.path.append(r'E:\python_work\导入模块和包\上级包\同级包')
import 上级包
import 下级包


import 导入模块和包
----------------------------------------------------------
同级包的init模块
['E:\\python_work\\导入模块和包\\上级包', 'E:\\python_work', 'E:\\python3.6.4\\python36.zip',
 'E:\\python3.6.4\\DLLs', 'E:\\python3.6.4\\lib', 'E:\\python3.6.4', 
 'C:\\Users\\11373\\AppData\\Roaming\\Python\\Python36\\site-packages', 
 'E:\\python3.6.4\\lib\\site-packages', 'E:\\python3.6.4\\lib\\site-packages\\requests-2.18.4-py3.6.egg', 
 'E:\\python3.6.4\\lib\\site-packages\\pymongo-3.6.1-py3.6-win32.egg',
 'E:\\python3.6.4\\lib\\site-packages\\easygui-0.98.1-py3.6.egg', 
 'E:\\python3.6.4\\lib\\site-packages\\jedi-0.12.0-py3.6.egg',
 'E:\\python3.6.4\\lib\\site-packages\\parso-0.2.0-py3.6.egg', 
 'E:\\pycharm\\PyCharm 2017.3.3\\helpers\\pycharm_matplotlib_backend']
上级包的init模块
下级包的init模块
导入模块和包

导入包

四. sys模块（与系统功能有关的模块）

1.sys.path一个目录列表，供Python从中查找第三方扩展模块

import sys
#sys.path获取指定模块搜索路径的字符串集合，可以将写好的模块放在得到的某个路径下，就可以在程序中import时正确找到
print(sys.path)
-------------------------------------------------------------------------------
['E:\\python_work', 'E:\\python_work',
 'E:\\python3.6.4\\python36.zip',
 'E:\\python3.6.4\\DLLs',
 'E:\\python3.6.4\\lib',
 'E:\\python3.6.4',
 'E:\\python3.6.4\\lib\\site-packages', 
'E:\\pycharm\\PyCharm 2017.3.3\\helpers\\pycharm_matplotlib_backend']

sys.path

2.sys.argv

import sys
#在外部向程序内部传递参数sys.argv
print(sys.argv[0])# 获取脚本名字
print(sys.argv)

for i in sys.argv:
    print(i)       # 获取参数列表

print(len(sys.argv)-1)# 统计参数个数
------------------------------------
E:/python_work/python.3.11.py
['E:/python_work/python.3.11.py']
E:/python_work/python.3.11.py
0

sys.argv

五. __name__属性

1.a模块被另一个程序第一次引入时，a模块主程序将运行

2.用__name__属性来使程序块仅在模块自身运行时执行，被引用时不执行

3.每个模块都有一个__name__属性，当其值是'__main__'时，表明该模块自身在运行，否则是被引入

4.一个py文件直接以脚本的形式进行执行，它的名字就是__main__;若是使用模块的形式进行加载的，他的名字是由加载的路径
决定的：包名.子包名.模块名    顶级名称

def dayin():
    print('dayingg')
dayin()
if __name__ == '__main__':
   print('程序自身在运行')
else:
   print('我来自另一模块')
---------------------------------------------------------
dayingg
程序自身在运行

dayin.py

import dayin
---------------------------------------------------------
dayingg
我来自另一模块

六. dir() 函数

1.内置的函数 dir() 可以找到模块内定义的所有名称。以一个字符串列表的形式返回

2.如果没有给定参数，那么 dir() 函数会罗列出当前定义的所有名称

a = [1, 2, 3, 4, 5]
import dayin
print(dir(dayin))# 得到一个指定模块中定义的名称
print(dir())     # 得到一个当前模块中定义的属性列表
c=5 # 建立一个新的变量 'a'
print(dir())
del c # 删除变量名a
print(dir())
-----------------------------------------------------
dayingg
我来自另一模块
['__builtins__', '__cached__', '__doc__', '__file__', '__loader__', '__name__', '__package__', '__spec__',
 'a', 'dayin']
['__annotations__', '__builtins__', '__cached__', '__doc__', '__file__', '__loader__', '__name__', '__package__', 
'__spec__', 'a', 'dayin']
['__annotations__', '__builtins__', '__cached__', '__doc__', '__file__', '__loader__', '__name__', '__package__', 
'__spec__', 'a', 'c', 'dayin']
['__annotations__', '__builtins__', '__cached__', '__doc__', '__file__', '__loader__', '__name__', '__package__', 
'__spec__', 'a', 'dayin']

dir()

七. 补充

1.三方包的版本规则n1.n2.n3

（1）n1:修改了之前的功能或者添加了一个新功能（修改了之前的api）n1+1

（2）n2:新增了某个小功能 n2+1

（3）n3:当版本的bug修复之后 n3+1

2.发布一个包：https://python_packaging.readthedocs.io/en/latest/minimal.html

(1)注册账号pypi

(2)环境准备

(3)发布前的准备

创建一个项目并编译生成发布包；

具体的setup.py脚本文档描述：https://docs.python.org/2/distutils/setupscript.html和
https://packaging.python.org/tutorials/distributing-packages/

（打包）命令行执行setup.py：切换包所在目录------python setup.py sdist（自动在包中生成dist文件，里面有压缩好的文件）

readme.rst：http:\\zh-sphinx-doc.readthedocs.io/en/latest/contents.html

 license.txt：https://choosealicense.com/

 manifest.in：https://docs.python.org/3/distutils/sourcedist.html#specifying-the-files-to-distribute

二进制的发行包：解压直接拷贝到指定目录

windows下的安装文件直接双击执行安装

上传到pypi：命令行操作：1.切换目标目录，2.twine upload 要上传的文件