6. 模塊和包

一. 模塊（Module）和包(Package)

1.模塊：一個包含所有你定義的函數和變量的文件，其後綴名是 .py ，一個.py文件就是一個模塊

2.包：  一定包含 __init__.py模塊 的文件夾,一般也會包含其他一些模塊和子包

3.庫(lib)：  庫是完成一定功能的代碼集合，具體表現可以是包，也可以是一個模塊

4.框架（framework）：  爲解決一個開放性問題而設計的具有一定約束性的支撐結構

5.python內置了一些庫，除此之外，還有其他人自己做的一些庫，稱之爲第三方庫

6.一般把第三方庫放在.../python3/lib/site_packages中

二. 第三方庫的下載和安裝

1.安裝第三方庫實質上是下載並使用別人寫的代碼

2.常見的第三方庫的格式：源碼(Source)（壓縮包，需先解壓，得到包含setup.py文件夾）；egg（本質是壓縮包）；
whl（本質也是壓縮文件）

3.安裝方式：
（1）源碼安裝（本地安裝）：手動下載，再安裝到本地；

（2）包管理安裝（遠程安裝）：通過命令使自動化的爲用戶安裝管理包和模塊

4.源碼安裝

（1）到對應庫託管網站下載所需要的文件，https://pypi.org/或https://www.lfd.uci.edu/~gohlke/pythonlibs/等

（2）下載的文件要對應自己python的版本，還要選擇32位還是64位安裝的python的系統

（3）打開命令行（win+R cmd）:切換到下載的文件所在的目錄 cd /d

（4）對於帶setup.py的文件（源碼文件），輸入命令：python setup.py install 

注意：若沒有setuptools包，需手動下載安裝，再利用setuptools安裝其他使用setuptools打包的包

（5）對於 .egg文件使用easy_stall安裝，輸入命令：easy_install xxx.egg(完整文件名稱)

（6）對於whl文件可以使用easy_stall如上安裝，也可以使用pip安裝，輸入命令：pip install xxx.whl(完整文件名稱)

5.遠程安裝easy_install和pip,需先知道要安裝的庫名

常用國內鏡像服務器地址：
	https://blog.csdn.net/yamadeee/article/details/80178996
	
安裝命令：
	pip install xxxx -i https://pypi.tuna.tsinghua.edu.cn/simple

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

（1）是setuptools的自帶安裝腳本，用於安裝.egg文件

（2）在多個python版本的切換安裝：安裝到3.6python中：easy_install-3.6 xxx

（3）安裝指定版本包：easy_install  “ 庫名  限定符(<,>,<=,>=,==)   版本 ”； 例：easy_install  “ request >1.0,<2.0 ”   
安裝大於1.0並且小於2.0的版本

（4）升級三方包：easy_install --upgrade (-U)  庫名，例如：easy_install --upgrade requests

（5）卸載三方包：（1）手動卸載刪除對應的包記錄或刪除在easy-install.pth中的包記錄（2）easy_install -m 包名稱：
自動刪除在easy-install.pth中的包記錄

（6）-m的真正含義：支持多版本，可在運行時進行切換，使用：>>>import pkg_resources   >>>pkg resources.require
("對應版本的包名")>>import 對應版本的包

（7）easy_install.pth文件:記錄當前通過easy_install已經安裝的模塊（多個版本的模塊，只記錄最後一次安裝的）；用於
導入模塊時的路徑檢索

（8）切換三方安裝源：在easy_install修改文件setuptools\command\easy_install.py文件中搜索pypi.python.org找到對應
地址並修改

7.pip：http://pip.pypa.io/en/stable/

（1）是pip庫中的安裝腳本，用於安裝.whl文件

（2）切換安裝包安裝源：

一次性修改：pip install --index -url https://..../包名（指定檢索）或pip install -extra-index-url https://..../包名
（拓展檢索）永久性修改

（3）安裝在不同的python版本環境中（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（4）查看包：已經安裝好的包：pip list;不被依賴的包：pip list  --not-required ;過期的包：pip list --outdated;某個包的具體
信息：pip show xxx

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

（6）安裝指定版本包:pip install “庫名 限定符（<,>,<=,>=,==） 版本”； 例：pip install “request >1.0,<2.0”安裝大於1.0並且
小於2.0的版本

（7）升級三方包:pip install --upgrade (-U) 庫名，例如：pip install --upgrade requests注：pip的升級是先卸載當前版本，
在下載安裝最新版本，如果庫存在，直接執行安裝命令並不會更新庫

（8）卸載三方包：pip uninstall xxx

（9）生成凍結需求的文本：把當前安裝的三方包記錄存儲在指定的文件當中：pip freeze  > C:\Users\11373\Desktop\bao.txt生成
存儲包信息的文本文檔
pip install -r bao.txt下載並安裝文本文檔中的包

8.pycharm中安裝:Settings—project —project interpreter—界面右邊列出不同環境下的包，右邊操作：+增加 -刪除 |更新
----對應的包install package----manage repositories（管理庫的鏈接地址）

9.總結

安裝一個庫：

（1）pycharm中搜索安裝

（2）命令行 pip install xxx

（3）如果上面都出現問題，https://www.lfd.uci.edu/~gohlke/pythonlibs/下載相應庫到本地，命令行 pip install xxx.whl

三. 導入模塊和包

1.使用（from  A ）import B （as C） 的形式進行導入：從A導入B到當前位置，使用別名C。

（1）from  包  import  單個或多個模塊

（2）from  模塊  import  模塊資源（比如：函數，屬性等）

（3）要保證面向原則，即只能導入自己的下一級，不能從包中導入模塊的資源或從大包中導入小包的模塊

（4）import * 表示導入能匹配到的所有資源，存放在__all__=[ ]（列表中每個元素都是字符串）

（5）import和from...import...不存在哪種更省內存，都創建了模塊對象，區別在於把哪一部分內容拿到當前位置來用

（6）導入包時如果只寫包名，默認不會導入所有模塊，應在init模塊中再次導入需要的模塊或以from...import...的形式導入

2.導入時，需要把命令放在腳本的頂端

3.對同一庫的導入只會被執行一次，不管你有多少個import。這樣可以防止庫被一遍又一遍地執行

4.導入模塊時，會自動執行該模塊；導入包時，會自動執行對應的init.py文件

5.執行import語句時會自動搜索，來確定該包或模塊存在

（1）查找路徑順序是：內存中已經加載的模塊 -> 內置模塊 -> sys.path路徑（導入模塊的環境變量）中包含的模塊

（2）當解釋器遇到 import 語句，如果模塊在當前的搜索路徑就會被導入

（3）當安裝第三方模塊的時候，如果不是按照標準方式安裝，則爲了能夠引用（import）這些模塊，必須將這些模塊的
安裝路徑添加到sys.path中

（4）只要包或模塊放在sys.path路徑中，都可以import使用它

6.第一次導入和第二次導入

（1）第一次導入：在自己當下的命名空間執行所有代碼，創建一個模塊對象，並將模塊內所有頂級變量以屬性的形式綁定在模塊對象上，
在import的位置，引入import後面的變量名稱到當前命名空間；第二次導入時，直接執行上述最後一步

按照模塊檢索路徑先後順序查找：1.內置模塊  2.sys.path   3.自己追加路徑

（2）追加路徑的方式：1.sys.path.append()只限本次添加路徑； 2.修改環境變量,僅僅在shell中有效；  3.添加.pth文件

import site

print(site.getsitepackages())#查找特殊路徑，可以用來存放.pth文件
#在.pth配置文件中添加路徑，系統會自動識別

（3）pycharm中修改路徑：Settings--Project Interpreters(*的show all)--點擊Project Interpreters界面右邊的最後一個標識
show path---在Interpreter Paths界面中點加號添加路徑

（4）sys.path優先級:當前目錄---python環境變量中配置的路徑----pthon的安裝路徑-----安裝路徑下的.pth文件-----lib庫
(lib\\site-packages)----lib庫中配置的.pth文件---pycharm我們加的路徑

（5）第二次導入：從已經加載過的模塊中去找，查看已加載模塊：sys.modules

7.導入模塊的常見場景：局部導入、覆蓋導入（sys中路徑前的覆蓋路徑後的；內置的覆蓋自定義的）、循環導入（A導入B,B導入A）、
可選導入（兩個功能相近的包，根據需求優先選擇一個導入try..except...）、包內導入（包外：絕對導入from a import b，包內：
相對導入from ../. inport b）

8.當我們嘗試去使用解釋器去執行某一個py文件的時候，那他就會確定當前文件所在的目錄，然後，再把這個目錄添加到sys.path。
添加過後，再往後，基本上這個sys.path裏面的內容已經確定

9.導入模塊和導入包

'''
目錄：
 導入模塊和包---
   |
 上級包、上級模塊、導入模塊和包的init模塊-----
   |
 同級包、同級模塊、上級包的init模塊、test模塊--------
   |
 下級包、下級模塊、同級包的init模塊-----
   |
最下級模塊、下級包的init模塊
'''
#以test模塊爲執行模塊導入相應的模塊
#導入同級模塊
import 同級模塊#直接導入單個模塊並執行該模塊
print(同級模塊.name)#打印模塊中的name屬性
print('*'*30)

#導入下級模塊
# import 下級模塊 #不能直接導入同級包下面的模塊No module named '下級模塊'
# print(下級模塊.name)#打印模塊中的name屬性
#修改方法：
import 同級包.下級模塊#導入同級包的下級模塊,執行包的__init__模塊和導入的模塊
print(同級包.下級模塊.name)#打印該模塊的name屬性
print('*'*30)

#導入下下級模塊
# import 下級包.最下級模塊#No module named '下級包'
# print(下級包.最下級模塊.name)
# import 同級包.最下級模塊#No module named '同級包.最下級模塊'
# print(同級包.最級模塊.name)
#修改：
import 同級包.下級包.最下級模塊
print(同級包.下級包.最下級模塊.name)
print('*'*30)

#導入上級模塊
# import 上級模塊#不能直接導入同級包上面的模塊No module named '上級模塊'’
# print(下級模塊.name)#打印模塊中的name屬性
#修改方法
import 導入模塊和包.上級模塊#導入再上級包下的上級模塊，執行包的__init__模塊和導入的模塊
print(導入模塊和包.上級模塊.name)
----------------------------------------------
執行同級模塊
同級模塊
******************************
同級包的init模塊
執行下級模塊
下級模塊
******************************
下級包的init模塊
執行最下級模塊
最下級模塊
******************************
導入模塊和包
執行上級模塊
上級模塊

#導入包
import 同級包 #導入同級包直接導入

# print(同級包.下級模塊.name)#module '同級包' has no attribute '下級模塊'
# 修改：若要使用包下的某個模塊，可以在對應init模塊中導入相應的模塊

# import 上級包#No module named '上級包'
# import 下級包No module named '下級包'
#爲什麼找不到對應的包：因爲是在內置模塊和sys.path中找，在對應的路徑中並沒有這個包
# 解決：
import sys
print(sys.path)
sys.path.append('E:\\python_work\\導入模塊和包')
sys.path.append(r'E:\python_work\導入模塊和包\上級包\同級包')
import 上級包
import 下級包


import 導入模塊和包
----------------------------------------------------------
同級包的init模塊
['E:\\python_work\\導入模塊和包\\上級包', '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']
上級包的init模塊
下級包的init模塊
導入模塊和包

導入包

四. sys模塊（與系統功能有關的模塊）

1.sys.path一個目錄列表，供Python從中查找第三方擴展模塊

import sys
#sys.path獲取指定模塊搜索路徑的字符串集合，可以將寫好的模塊放在得到的某個路徑下，就可以在程序中import時正確找到
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
#在外部向程序內部傳遞參數sys.argv
print(sys.argv[0])# 獲取腳本名字
print(sys.argv)

for i in sys.argv:
    print(i)       # 獲取參數列表

print(len(sys.argv)-1)# 統計參數個數
------------------------------------
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__屬性

1.a模塊被另一個程序第一次引入時，a模塊主程序將運行

2.用__name__屬性來使程序塊僅在模塊自身運行時執行，被引用時不執行

3.每個模塊都有一個__name__屬性，當其值是'__main__'時，表明該模塊自身在運行，否則是被引入

4.一個py文件直接以腳本的形式進行執行，它的名字就是__main__;若是使用模塊的形式進行加載的，他的名字是由加載的路徑
決定的：包名.子包名.模塊名    頂級名稱

def dayin():
    print('dayingg')
dayin()
if __name__ == '__main__':
   print('程序自身在運行')
else:
   print('我來自另一模塊')
---------------------------------------------------------
dayingg
程序自身在運行

dayin.py

import dayin
---------------------------------------------------------
dayingg
我來自另一模塊

六. dir() 函數

1.內置的函數 dir() 可以找到模塊內定義的所有名稱。以一個字符串列表的形式返回

2.如果沒有給定參數，那麼 dir() 函數會羅列出當前定義的所有名稱

a = [1, 2, 3, 4, 5]
import dayin
print(dir(dayin))# 得到一個指定模塊中定義的名稱
print(dir())     # 得到一個當前模塊中定義的屬性列表
c=5 # 建立一個新的變量 'a'
print(dir())
del c # 刪除變量名a
print(dir())
-----------------------------------------------------
dayingg
我來自另一模塊
['__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. 補充

1.三方包的版本規則n1.n2.n3

（1）n1:修改了之前的功能或者添加了一個新功能（修改了之前的api）n1+1

（2）n2:新增了某個小功能 n2+1

（3）n3:當版本的bug修復之後 n3+1

2.發佈一個包：https://python_packaging.readthedocs.io/en/latest/minimal.html

(1)註冊賬號pypi

(2)環境準備

(3)發佈前的準備

創建一個項目並編譯生成發佈包；

具體的setup.py腳本文檔描述：https://docs.python.org/2/distutils/setupscript.html和
https://packaging.python.org/tutorials/distributing-packages/

（打包）命令行執行setup.py：切換包所在目錄------python setup.py sdist（自動在包中生成dist文件，裏面有壓縮好的文件）

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

二進制的發行包：解壓直接拷貝到指定目錄

windows下的安裝文件直接雙擊執行安裝

上傳到pypi：命令行操作：1.切換目標目錄，2.twine upload 要上傳的文件