模块和包

文章目录

目标

  • 模块
  • 包
  • 发布模块

01. 模块

1.1 模块的概念

模块是 Python 程序架构的一个核心概念

  • 每一个以扩展名 py 结尾的 Python 源代码文件都是一个 模块
  • 模块名 同样也是一个 标识符，需要符合标识符的命名规则
  • 在模块中定义的 全局变量 、函数、类 都是提供给外界直接使用的 工具
  • 模块 就好比是 工具包，要想使用这个工具包中的工具，就需要先 导入 这个模块

1.2 模块的两种导入方式

1）import 导入

import 模块名1, 模块名2

提示：在导入模块时，每个导入应该独占一行

import 模块名1
import 模块名2
  • 导入之后
    • 通过 模块名. 使用 模块提供的工具 —— 全局变量、函数、类
使用 as 指定模块的别名

如果模块的名字太长，可以使用 as 指定模块的名称，以方便在代码中的使用

import 模块名1 as 模块别名

注意：模块别名 应该符合 大驼峰命名法

2）from…import 导入

  • 如果希望 从某一个模块 中，导入 部分 工具，就可以使用 from ... import 的方式
  • import 模块名 是 一次性 把模块中 所有工具全部导入，并且通过 模块名/别名 访问 
# 从 模块 导入 某一个工具
from 模块名1 import 工具名
  • 导入之后
    • 不需要 通过 模块名.
    • 可以直接使用 模块提供的工具 —— 全局变量、函数、类

注意

如果 两个模块，存在 同名的函数，那么 后导入模块的函数，会 覆盖掉先导入的函数

  • 开发时 import 代码应该统一写在 代码的顶部，更容易及时发现冲突
  • 一旦发现冲突，可以使用 as 关键字 给其中一个工具起一个别名
from…import *（知道）
# 从 模块 导入 所有工具
from 模块名1 import *

注意

这种方式不推荐使用，因为函数重名并没有任何的提示，出现问题不好排查

1.3 模块的搜索顺序[扩展]

Python 的解释器在 导入模块 时，会：

  1. 搜索 当前目录 指定模块名的文件，如果有就直接导入
  2. 如果没有，再搜索 系统目录

在开发时，给文件起名，不要和 系统的模块文件 重名

Python 中每一个模块都有一个内置属性 __file__ 可以 查看模块 的 完整路径

示例

import random

# 生成一个 0～10 的数字
rand = random.randint(0, 10)

print(rand)

注意：如果当前目录下，存在一个 random.py 的文件，程序就无法正常执行了！

  • 这个时候，Python 的解释器会 加载当前目录 下的 random.py 而不会加载 系统的 random 模块

1.4 原则 —— 每一个文件都应该是可以被导入的

  • 一个 独立的 Python 文件 就是一个 模块
  • 在导入文件时，文件中 所有没有任何缩进的代码 都会被执行一遍！

实际开发场景

  • 在实际开发中，每一个模块都是独立开发的，大多都有专人负责

  • 开发人员 通常会在 模块下方 增加一些测试代码

  • 仅在模块内使用，而被导入到其他文件中不需要执行

__name__ 属性

  • __name__ 属性可以做到，测试模块的代码 只在测试情况下被运行，而在 被导入时不会被执行！
  • __name__ 是 Python 的一个内置属性，记录着一个 字符串
  • 如果 是被其他文件导入的，__name__ 就是 模块名
  • 如果 是当前执行的程序 __name__ 是 main

在很多 Python 文件中都会看到以下格式的代码：

# 导入模块
# 定义全局变量
# 定义类
# 定义函数

# 在代码的最下方
def main():
    # ...
    pass

# 根据 __name__ 判断是否执行下方代码
if __name__ == "__main__":
    main()

02. 包（Package）

概念

  • 包 是一个 包含多个模块 的 特殊目录
  • 目录下有一个 特殊的文件 __init__.py
  • 包名的 命名方式 和变量名一致，小写字母 + _

好处

  • 使用 import 包名 可以一次性导入 包 中 所有的模块

案例演练

  1. 新建一个 hm_message 的 包
  2. 在目录下，新建两个文件 send_message 和 receive_message
  3. 在 send_message 文件中定义一个 send 函数
  4. 在 receive_message 文件中定义一个 receive 函数
  5. 在外部直接导入 hm_message 的包

__init__.py

  • 要在外界使用 包 中的模块，需要在 __init__.py 中指定 对外界提供的模块列表 
# 从 当前目录 导入 模块列表
from . import send_message
from . import receive_message

03. 发布模块（知道）

  • 如果希望自己开发的模块，分享 给其他人，可以按照以下步骤操作

3.1 制作发布压缩包步骤

1) 创建 setup.py

  • setup.py 的文件 
from distutils.core import setup

setup(name="hm_message",  # 包名
      version="1.0",  # 版本
      description="itheima's 发送和接收消息模块",  # 描述信息
      long_description="完整的发送和接收消息模块",  # 完整描述信息
      author="itheima",  # 作者
      author_email="itheima@itheima.com",  # 作者邮箱
      url="www.itheima.com",  # 主页
      py_modules=["hm_message.send_message",
                  "hm_message.receive_message"])

有关字典参数的详细信息，可以参阅官方网站：

https://docs.python.org/2/distutils/apiref.html

2) 构建模块

$ python3 setup.py build

3) 生成发布压缩包

$ python3 setup.py sdist

注意：要制作哪个版本的模块，就使用哪个版本的解释器执行！

3.2 安装模块

$ tar -zxvf hm_message-1.0.tar.gz 

$ sudo python3 setup.py install

卸载模块

直接从安装目录下，把安装模块的 目录 删除就可以

$ cd /usr/local/lib/python3.5/dist-packages/
$ sudo rm -r hm_message*

3.3 pip 安装第三方模块

  • 第三方模块 通常是指由 知名的第三方团队 开发的 并且被 程序员广泛使用 的 Python包 / 模块

  • 例如 pygame 就是一套非常成熟的 游戏开发模块

  • pip 是一个现代的，通用的 Python 包管理工具

  • 提供了对 Python 包的查找、下载、安装、卸载等功能

安装和卸载命令如下：

# 将模块安装到 Python 2.x 环境
$ sudo pip install pygame
$ sudo pip uninstall pygame

# 将模块安装到 Python 3.x 环境
$ sudo pip3 install pygame
$ sudo pip3 uninstall pygame

在 Mac 下安装 iPython

$ sudo pip install ipython

在 Linux 下安装 iPython

$ sudo apt install ipython
$ sudo apt install ipython3