ブログ シリーズ「Python パノラマ シリーズ」へようこそ。このシリーズでは、Python の基本から高度なトピックまでを取り上げ、この強力で柔軟なプログラミング構文を習得できるように支援します。プログラミングの初心者でも、ある程度の基礎を持った開発者でも、このシリーズは必要な知識とスキルを提供します。
Python パノラマ シリーズの第 7 部であるこの記事では、Python モジュールとパッケージの基本概念、それらの使用方法、実際のプロジェクトでのアプリケーションについて詳しく説明します。また、あまり知られていないが役立つ技術的な詳細もいくつか明らかにします。
1. Python モジュールとパッケージ: すべては基本から始まります
Python モジュールは、importステートメントを通じて他の Python コードで使用できる、いくつかの関連する関数、クラス、または変数の定義を含む Python ファイルです。たとえば、次のmy_module.pyようなモジュールがあるとします。
# my_module.py
def hello(name):
return f"Hello, {
name}!"
class MyClass:
def __init__(self, x):
self.x = x
別の Python ファイルで、my_module.pyモジュールをインポートし、モジュールで定義されている関数とクラスを使用できます。
# main.py
import my_module
print(my_module.hello("World")) # 输出：Hello, World!
my_obj = my_module.MyClass(10)
print(my_obj.x) # 输出：10
Python パッケージはモジュールを整理する方法であり、複数のモジュールを含むフォルダーにはファイルが含まれている必要があります__init__.py。このファイルは空にすることも、初期化コードを含めたり、パッケージ レベルの変数を定義したりすることもできます。
my_package/
|-- __init__.py
|-- module1.py
`-- module2.py
モジュールとパッケージは、Python コードの編成と管理を容易にするように設計されています。関連するコードを同じモジュールに配置し、関連するモジュールをパッケージに編成できます。この種の組織は、プロジェクトが拡大するにつれてさらに重要になります。
2. Python モジュールの動的インポート: 革新的なアプリケーションの誕生
モジュールの動的なインポートは、Python の高度なアプリケーションの 1 つです。ファイルの先頭ですべてのモジュールをインポートするのが一般的ですが、場合によっては、実行時にモジュールを動的にインポートしたい場合もあります。たとえば、さまざまなユーザー入力や構成に応じてさまざまなモジュールをロードして、プログラムをより柔軟にすることができます。
# 使用 importlib 导入模块
import importlib
module_name = "os" # 可以动态地从用户输入、配置文件等地方获取
# 动态导入模块
module = importlib.import
_module(module_name)
# 使用导入的模块
print(module.name)
モジュールを動的にインポートするメカニズムにより、コードの適応性と柔軟性が向上します。さまざまな環境や構成に応じてさまざまなモジュールを動的にロードできるため、コードがより再利用可能になります。
3. Python モジュールとパッケージの内部動作: その謎を解明する
モジュールをインポートするとき、Python はまずsys.modules辞書を調べて、モジュールがすでにロードされているかどうかを確認します。すでにロードされている場合、Python はロードされたモジュールを再度ロードせずに直接使用します。このメカニズムにより、同じモジュールの繰り返しロードが回避され、コードの実行効率が向上します。
import sys
import os
# 查看 sys.modules
print(sys.modules["os"] is os) # 输出：True
Python は内部で辞書を使用してsys.modules、インポートされたモジュールを追跡します。これが Python インポート システムの基礎です。これを理解することは、Python モジュールのインポートがどのように機能するかを理解するために重要です。
もう一つ
Python のモジュールとパッケージを詳しく調べる過程で、非常に便利だがあまり知られていない機能を発見しました。それが Python の組み込みpkgutilモジュールです。
pkgutil.iter_modulesこの関数はパッケージ内のすべてのモジュールを反復処理できます。これは大規模なプロジェクトを扱うときに非常に便利です。たとえば、この関数を使用してすべてのプラグインを自動的に登録できます。
import pkgutil
import my_package
# 遍历 my_package 中的所有模块
for module_info in pkgutil.iter_modules(my_package.__path__):
print(module_info.name)
実際のプロジェクト開発においては、すべてのモジュールを動的にインポートする組み合わせも可能でimportlib、プラグインの自動登録などの高度な機能を実現します。
pkgutil.iter_modulesとを使用するとimportlib.import_module、プラグインの自動ロードや登録などの高度なモジュール管理機能を実装できます。これは、プラグイン可能なアーキテクチャで大規模なプロジェクトを構築する場合に非常に役立ちます。
この記事では、基本概念、使用法、いくつかの高度なアプリケーションなど、Python モジュールとパッケージについて詳しく説明します。この情報が Python をより深く理解し、より効率的で組織化されたコードを作成するのに役立つことを願っています。
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TeahLead_KrisChang、インターネットおよび人工知能業界で 10 年以上の経験、テクノロジーおよびビジネス チーム管理で 10 年以上の経験、Tongji Softwareエンジニアリング学士、復丹エンジニアリング管理マスター、Aliyun 認定クラウド サービス シニア アーキテクト、数億の収益を誇る AI 製品ビジネスの責任者。