带你学python基础:模块和包

一、什么是模块

在我们平时的开发过程中,或多或少会用到 Python 的一些内置的功能,或者说,还会用到一些第三方的库,我们用到的这些 Python 的内置的功能,和一些第三方的库,就可以说是一些模块了。

例如,我们在读写文件的时候,我们就会用到文件操作的模块os。

是不是经常遇到呢?模块,来了!

其实,每一个 Python 脚本文件都可以被当成是一个模块。

模块以磁盘文件的形式存在。当一个模块变得过大,并且驱动了太多功能的话,就应该考虑拆一些代码出来另外建一个模块。

模块里的代码可以是一段直接执行的脚本,也可以是一堆类似库函数的代码,从而可以被别的模块导 入( import)调用。模块可以包含直接运行的代码块、类定义、 函数定义或这几者的组合。

推荐所有的模块在Python模块的开头部分导入。而且最好按照这样的顺序:

  • Python标准库模块
  • Python第三方模块
  • 自定义模块

这个只是说约定这样最好,其实怎样的顺序都是没有关系的!!!

二、如何使用模块

我想,应该知道什么是模块了吧!

那好,再看看如何使用吧!

在 Python 中用关键字 import来引入某个模块,比如要导入模块 os,就可以在文件最开始的地方用 import os来引入。下面,看一个简单的例子。


# 导入系统os模块
import os

# 列出目录下的文件
files = os.listdir('F:\\人工智能\\2018北风网人工智能(完结)\\三、python基础(1)\\学习PPT\\学习PPT')
print(files)

这个例子中,我们导入了系统 os 模块,然后调用这个 os 模块的方法,列出目标目录下的所有文件!

import使用方法

语法


import module1 
import module2
......
import moduleN

或者


import module1[, module2[,... moduleN]]

[]:表示可选!

模块函数调用

当我们导入了模块之后,我们就可以通过 模块名.函数名来调用模块中的函数了,其实,我们也可以直接 函数名 调用方法即可。但是需要注意的是,如果多个模块中都有相同的一个方法名时,我们就必须要用 模块名.函数名来调用模块中的函数,不然会出现冲突!

例如


files = os.listdir('F:\\人工智能\\2018北风网人工智能(完结)\\三、python基础(1)\\学习PPT\\学习PPT')

这就是调用模块中的方法!

导入模块中部分方法

有时候,我们并不需要导入模块中的所有方法,所以,python的也提供了,只导入我们需要导入的方法的方式。

  • from modname import name1[, name2[, … nameN]]

例如,要导入模块time的sleep函数,使用如下语句。


from time import sleep, strptime

导入所有内容


from modname import*

有时候,因为模块的名字太长或者太复杂,可能写的时候不太方便,所以,我们可以使用别名的方式来导入,方便编写!

别名导入

别名导入,只需要在导入语句后面加关键字 as


import numpy
import numpy as np  # 为numpy取别名为np

二、自定义模块

既然,python可以有内置的模块,那么我们可不可以自定义自己的模块呢,把自己的功能做成一个模块岂不是美滋滋?

当然没有问题了,下面就来自己实现!

同文件夹实现

这个是说,python文件都在同一个文件夹下的情况。

现在,我们在同一个文件夹下定义两个 python 文件,分别为 test.py,02_demo.py

test.py中定义如下内容


def sum(a, b):
    return a + b

导入方法

在02_demo.py中


# 导入同文件夹下
import test

from test import sum

print(sum(1, 2))

可以看出,同一文件夹下,只需要直接 导入文件名即可!

不同文件夹实现

现在有 02_demo.py和在 learn文件下的 test02.py文件,目录如下

test02.py内容


def mul(a, b):
    return a * b

02_demo.py中跨文件夹调用


# 跨文件夹调用
import learn.test2

from learn import test2

print(test2.mul(1, 5))

不同文件夹的调用,我们发现,需要加上文件路径,例如,test02文件在learn文件夹下,所以导入方式为 learn.test02

然而,

这并不是最完美的,你想,如果项目很大,文件夹下很多的模块,是不是每个都这样导入,是不是会很麻烦。所以,python 中还提供了更简单的方式–将目标路径加入到环境当中


'''
    跨模块引入2
'''
import sys  # 查看路径变量

print(sys.path)
# 添加目标路径导当前环境中
sys.path.append('.\\learn')  # 返回上一级目录
import test2 as tt

print(tt.mul(1, 10))

是不是简单多了!

另外,如果我们自己定义的模块和系统模块重名,导入的时候是会覆盖系统的模块哦!

例如,我们在 learn文件夹下定义一个 math.py 文件

math.py文件


import math

def tan(x):
    return math.tan(x) + 1

当我们导入math的时候,是会覆盖系统的math的,导入的将是我们自定义的math。


# 覆盖标准模块
from learn import math

print('自定义:', math.tan(30))

import math

print('系统:', math.tan(30))

最后再讲一个东西,包!

三、包

既然有了模块,为什么还会有包呢,包到底是什么呢?容我一一道来。

我们都知道一个模块通常是一个 python 文件,但是,这样是不是显得太零散了,如果我们出门的时候,东西太多了,是不是需要一个书包来装一下这些东西,就更方便是不是!所以,包就是这个作用,把一些功能相近或者相似的模块,都放在一个称为的地方!

这个包如何?哈哈!

那么包和模块到底有什么不一样呢?

包使用

包是一个文件夹,但是,他有一个特殊之处,我们必须在这个文件夹下面定义一个 __init__.py的文件,才能被程序认作是 ,模块才能被导入成功。

现在我们就用一个,首先,我们新建一个名为 package的文件夹,然后再定义一个 __init__.py的文件。

然后,再在这个文件夹下新建 test10.pytest11.py文件,内容如下

test10.py


def subtract(x, y):
    return x - y

test11.py


def add(x, y):
    return x + y

好了,现在我们试着导包


# 导包演示

import package

print(test10.subtract(10, 10))

我们发现报错:说我们的test10没有定义,但是我们明明定义了,为什么呢?

原来,在我们创建一个 __init__.py文件,并且一定要在文件中写入 __all__变量,为什么需要这个变量呢?

因为 __init__.py控制着包的导入行为。如果 __init__.py文件 为空的话,仅仅是把这个包导入,不会导入包中的模块。 __init__.py中的 __all__变量,是用来控制from包名import * 时导入的模块

所以,我们在 __init__.py中加入 __all__变量。


__all__ = ['test10', 'test11']

就正确了。

包会了吧?

最后的最后,说一个小知识点。

imp.reload()

这个函数有什么作用呢?

试想一下这样的场景,模块在第一次被导入之后,其他的导入都不再有效。如果此时在另一个窗口中改变并保存了模块的源代码文件,也无法更新该模块。

这样设计原因在于,导入是一个开销很大的操作(导入必须找到文件,将其编译成字节码,并且运行代码),以至于每个文件、每个程序运行不能够重复多于一次。

当一个模块被导入到一个脚本,模块顶层部分的代码只会被执行一次。
因此,如果你想重新执行模块里顶层部分的代码,可以用reload()函数。该函数会重新导入之前导入过的模块。


'''
    重新加载
'''
import test
# import test  #引入两边只输出一句hahaha
import imp
imp.reload(test)  #重新导入test模块

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