python的模块化

一、模块化

一般来说，编程语言中，库、包、模块是同一种概念，是代码组织方式
python中只有一种模块对象，但是为了模块化组织模块的便利，提供了一个概念-包、模块是同一种概念，是代码组织方式
模块module，指的是python的源代码文件
包package，值的是模块组织在一起的和包名同名的目录及其相关文件

二、导入语句

import 模块1，模块2 ：模块完全导入
import...as... ：模块别名

1、import语句

找到指定的模块，加载和初始化它，生成模块对象，找不到，抛出ImportError异常；在import所在的作用域的局部命名空间中，增加名称和上一步创建的对象关联

import functools  # 导入顶级模块
import os.path    #导入非顶级模块
print(dir())
print(functools)    
    导入顶级模块，其名称会加入到本地名称空间中，并绑定到其模块对象
    导入非顶级模块，将其顶级模块加入到本地名称空间中，导入的模块必须使用完全限定名来访问
    如果使用了as，其后的名称直接加入到本地名称空间中，并直接绑定到导入的模块对象

2、from...import 部分导入

from...import...as... 别名
from pathlib import Path,PosixPath # 在当前名称空间导入该模块指定的成员
from pathlib import * #在当前名称空间导入该模块所有公共成员
from functools import wraps as wr #别名

举例1：  
    from os.path import exists  #加载，初始化os.path模块，exists加入本地名称空间并绑定

    if exists('c:\'):
              print('Found')
              
    else:
              print('Not Found')
        

    print(dir())
    print(exists)

    找到from子句中指定的模块，加载并初始化它
    对应import子句后的名称
        1、先查form子句导入的模块是否具有该名称的属性
        2、如果不是，则尝试导入该名称的子模块
        3、还没找到，则抛出ImportError异常
        4、这个名称保存到本地名称空间中，如果有as子句，则使用as子句后的名称

三、自定义模块命名规范

1、模块名就是文件名
2、模块名必须符合标识符的要求，非数字开头的字母数字和下划线的组合
3、不要使用系统模块名，避免冲突，除非你明确知道这个模块名的用途
4、通常模块名为全小写，下划线来分割

四、模块搜索顺序

1、使用sys.path查看搜索顺序

import sys

    for p in sys.path:
        print(p)
    
执行输出：
    c:\users\administrator\appdata\local\programs\python\python35\python35.zip
    c:\users\administrator\appdata\local\programs\python\python35\DLLs
    c:\users\administrator\appdata\local\programs\python\python35\lib
    c:\users\administrator\appdata\local\programs\python\python35
    c:\users\administrator\appdata\local\programs\python\python35\lib\site-packages
    c:\users\administrator\appdata\local\programs\python\python35\lib\site-packages\IPython\extensions
    C:\Users\Administrator\.ipython
    
     显示结果为，python模块的路径搜索顺序，当加载一个模块的时候，需要从这些搜索路径中从前到后依次查找
    不搜索这些目录的子目录，搜索到就加载，搜索不到就抛异常

2、路径顺序

程序主目录，程序运行的主程序脚本所在的目录
PYTHONPATH目录，环境变量PYTHONPATH设置的目录也是搜索模块的路径
标准库目录，python自带的库模块所在的目录

3、模块的重复导入

所有加载的模块都会记录在sys.modules中，sys.modlues存储已经加载过的所有模块的字典，所以不存在重复导入

4、模块运行

__name__,每个模块都会定义一个__name__特殊变量来存储当前模块的名称，如果不指定，则默认为源代码文件名词，如果是包则有限定名解释器初始化的时候，会初始化sys.modules字典(保存已加载的模块),创建builtins模块，
__main__模块，sys模块，以及模块搜索路径sys.path

5、if __name__ == '__main__':用途

本模块的功能测试，测试本模块内的函数
避免主模块变更的副作用，顶层代码没有封装，主模块使用没有问题，但是，一旦有了新的主模块，当前模块要被导入，由于原来代码没有封装，一并执行了

五、模块的属性

__file__ : 字符串，源文件路径
__cached__: 字符串，编译后的字节码文件路径
__spec__ : 显示模块的规范
__name__ : 模块名
__package__ : 当模块是包，同__name__,否则，可以设置为顶级模块的空字符串

1、包package特殊的模块

模块和包的总结：

包能更好的组织模块，尤其是大模块代码很多，可以拆分成很多子模块，便于使用某些功能就加载相应的子模块；
包目录中__init__.py是在包第一次导入的时候就会执行，内容可以为空，也可以是用于该包初始化工作的代码，最好不要删除它；
导入子模块一定会加载父模块，但是导入父模块一定不会导入子模块，包目录之间只能使用点作为间隔符，表示模块及其子模块的层级关系
模块也是封装，如同类，函数。不过他能够封装变量，类，函数
模块就是名称空间，其内部的顶层标识符，都是他的属性，可以通过__dict__或dir()查看

六、绝对导入和相对导入

1、绝对导入

在import语句或者from导入模块，模块名称最前面不是以点开头的是绝对导入
绝对导入总是去搜索模块搜索路径中找

2、相对导入

只能在包内使用，且只能用在from语句中，使用.点号，表示当前目录内
..表示表示上一级目录，不要在顶层模块中使用相对导入

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