Python學習—模塊與包

模塊

1.模塊介紹

在計算機程序的開發過程中,隨着程序代碼越寫越多,在一個文件裏代碼就會越來越長,越來越不容易維護。
爲了編寫可維護的代碼,我們把很多函數分組,分別放到不同的文件裏,這樣,每個文件包含的代碼就相對較少,很多編程語言都採用這種組織代碼的方式。在Python中,一個.py文件就稱之爲一個模塊。

2.使用模塊的好處:

最大的好處是大大提高了代碼的可維護性。其次,編寫代碼不必從零開始。當一個模塊編寫完畢,就可以被其他地方引用。我們在編寫程序的時候,也經常引用其他模塊,包括Python內置的模塊和來自第三方的模塊。
使用模塊還可以避免函數名和變量名衝突。相同名字的函數和變量完全可以分別存在不同的模塊中,因此,我們自己在編寫模塊時,不必考慮名字會與其他模塊衝突。但是也要注意,儘量不要與內置函數名字衝突。點這裏查看Python的所有內置函數。

3.模塊分類

模塊分爲三種:
(1).自定義模塊
(2).內置標準模塊(又稱標準庫)
(3).開源模塊

4.模塊導入

(1)import xxx
直接導入模塊.
導入時執行的動作:
產生一個新的名稱空間;
在新建的名稱空間裏面執行模塊(.py)的內容;
拿到模塊名,執行模塊文件產生的名稱空間。

(2)import xxx as yyy
導入模塊並重新賦予一個名字(不會改變模塊本身的名字)

(3)from ... import xxx
從一個模塊裏導入函數、變量、裝飾器等......
from ... import
將某個模塊的所有內容導入。
代表所有。
用這種格式導入的時候iu,可以在模塊中添加代碼:

__all__ = [這裏寫允許從這個模塊導入的內容]

例如:

import time
a = 100
def runTime(fun):
    def wrapper():
        start_time = time.time()
        fun()
        end_time = time.time()
        print('%.8f' %(end_time-start_time))
    return wrapper

def hello():
    print("hello hello")

#__all__用來控制from xxx import *導入的內容,此處表示只允許導入裝飾器rumTime和變量a,而方法hello則不會被導入。
__all__ = ['runTime','a']

hello()

from ... import xxx as yyy
導入內容並重新命名。

5.常用內置模塊

1.time模塊
https://www.cnblogs.com/tkqasn/p/6001134.html

2.random模塊
https://blog.csdn.net/zheng_lan_fang/article/details/76684761

3.math模塊
https://blog.csdn.net/qq_38092017/article/details/76216137

4.string模塊
https://blog.csdn.net/github_36601823/article/details/77815013

5.os模塊
https://www.cnblogs.com/ginvip/p/6439679.html

6.sys模塊
https://baijiahao.baidu.com/s?id=1594972087849221139&wfr=spider&for=pc

6.模塊導入時查找順序

在導入模塊時,模塊在python中的查找順序爲:

內存中已經加載的模塊-->內置模塊-->sys.path目錄裏面的模塊
  • 內存中已經加載的模塊:pythonj解釋器在啓動時默認自動加載的模塊,可以通過sys.modules查看,sys.modules是一個字典,由模塊名和模塊信息構成鍵值對。
  • sys.path記錄了導入模塊的搜索路徑,按照路徑的先後順序去搜索。
    注意:自定義模塊時,模塊名字不要和內置模塊衝突,否則導入的是自定義模塊,無法導入系統內置模塊。

7.解決問題

1.在導入模塊時,模塊中的執行結果會和當前.py文件中執行結果一起顯示。
例如:
有一個myRunTime模塊如下:

import time
a = 100
def runTime(fun):
    def wrapper():
        start_time = time.time()
        fun()
        end_time = time.time()
        print('%.8f' %(end_time-start_time))
    return wrapper

def hello():
    print("hello hello")

hello()

將模塊導入:

import time
import myRunTime

@myRunTime.runTime
def new_hello():
    time.sleep(2)
    print('new hello')

new_hello()

運行會發現,模塊中的內容也顯示了出來。
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解決辦法:
在模塊中添加一行代碼:

import time
import myRunTime
a = 100
def runTime(fun):
    def wrapper():
        start_time = time.time()
        fun()
        end_time = time.time()
        print('%.8f' %(end_time-start_time))
    return wrapper

def hello():
    print("hello hello")
if __name__ == "__main__":     #這是添加的代碼。判斷這個文件是否被作爲模塊導入。否,則執行if下的語句。是,則不執行。
    hello()

現在運行就不會有模塊中的執行結果了。
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__name__所在文件沒有被當作模塊導入,其值爲__main__
__name__所在文件沒被當作模塊導入,其值爲模塊的名稱

8.第三方模塊導入

(主機要能聯網)
1.在shell環境中用pip3安裝。

pip3 install 模塊名

2.在pycharm中安裝

按ctrl+alt+s鍵進入模塊管理界面,點擊模塊列表右邊的"+"號按鈕,進入搜索模塊頁面搜索選擇模塊然後安裝。

1.包的含義

包是一種管理 Python 模塊命名空間的形式,採用"點模塊名稱"。

如果不同的人編寫的模塊名相同怎麼辦?爲了避免模塊名衝突,Python又引入了按目錄來組織模塊的方法,稱爲包(Package)。

比如一個模塊的名稱是 A.B, 那麼他表示一個包 A中的子模塊 B 。

就好像使用模塊的時候,你不用擔心不同模塊之間的全局變量相互影響一樣,採用點模塊名稱這種形式也不用擔心不同庫之間的模塊重名的情況。

這樣不同的作者都可以提供 NumPy 模塊,或者是 Python 圖形庫。

舉個例子:
一個abc.py的文件就是一個名字叫abc的模塊,一個xyz.py的文件就是一個名字叫xyz的模塊。

現在,假設我們的abc和xyz這兩個模塊名字與其他模塊衝突了,於是我們可以通過包來組織模塊,避免衝突。方法是選擇一個頂層包名,比如mycompany,按照如下目錄存放:
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引入了包以後,只要頂層的包名不與別人衝突,那所有模塊都不會與別人衝突。現在,abc.py模塊的名字就變成了mycompany.abc,類似的,xyz.py的模塊名變成了mycompany.xyz。

請注意,每一個包目錄下面都會有一個init.py的文件,這個文件是必須存在的,否則,Python就把這個目錄當成普通目錄,而不是一個包。init.py可以是空文件,也可以有Python代碼,因爲init.py本身就是一個模塊,而它的模塊名就是mycompany。

類似的,可以有多級目錄,組成多級層次的包結構。比如如下的目錄結構:
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文件www.py的模塊名就是mycompany.web.www,兩個文件utils.py的模塊名分別是mycompany.utils和mycompany.web.utils。

mycompany.web也是一個模塊,因爲該目錄下有一個init.py的文件。

文章參考:廖雪峯python教程

如果對包還有一些疑惑,可以參考:菜鳥教程python3-模塊與包

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