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  • (Python )模块、包

    本节开始学习模块的相关知识,主要包括模块的编译,模块的搜索路径、包等知识


    1.模块


    如果我们直接在解释器中编写python,当我们关掉解释器后,再进去。我们之前编写的代码都丢失了。因此,我们需要将我们编写的代码保存在文件中,这样我们就可以以脚本的形式多次运行它。 每一个包含Python语句并且扩展名为.py的文件就是一个模块,模块的名字就是文件名的名字(不包含扩展名)。例如,我们创建一个文件:addab.py ,文件中的代码如下:

    def  testAdd(a,b):
        print a+b #打印a+b的值

    我们打开解释器,导入addab模块,就可以调用该模块中的testAdd方法了

    >>> import addab
    >>> addab.testAdd(1,2)
    3

    我们可以通过__name__来查看模块的名字,__name__是一个字符型的全局变量

    >>> import addab
    >>> addab.__name__
    'addab'

    如果你经常使用一个模块中的某个函数,你可以将它赋值给一个局部变量

    >>> import addab
    >>> add=addab.testAdd
    >>> add(1,2)
    3

    2.模块的导入

    我们在运行一个模块的时候,可能会用到其他模块,这时候,我们就需要在该模块中导入其他模块,我们可以使用 import module 或者from module import ..的方式来导入模块。 例如,我们再创建另一个名为:maintest.py的文件,该文件需要用到addab模块,文件中的代码如下:

    #_*_coding=utf-8 _*_
    import addab
    def  testAddab(x,y):
        addab.testAdd(x,y) # 调用addab模块中的函数
    
    if __name__=="__main__":
        testAddab(10,20)

    运行maintest.py ,结果如下:

    >>> 
    30

    我们还可以使用from module import ..的形式导入模块,因此我们可以修改maintest.py为如下形式:

    #_*_coding=utf-8 _*_
    from addab import testAdd
    def  testAddab(x,y):
        testAdd(x,y) # 调用addab模块中的函数
    
    if __name__=="__main__":
        testAddab(10,20)

    除此之外,我们还可以使用 from module import * 的形式,该形式的意思是导入module下的所有内容,包括函数、变量或类

    #_*_coding=utf-8 _*_
    from addab import *
    def  testAddab(x,y):
        testAdd(x,y) # 调用addab模块中的函数
    
    if __name__=="__main__":
        testAddab(10,20)

    注意:maintest.py 的代码 :if __name__=="__main__" 的意思是判断maintest模块是直接运行的,还是被import 运行的,只有直接运行该模块,if块中的代码才会被执行。

    如果是直接运行的,那么__name__ =="__main__"

    如果是被导入运行的,那么__name__=="maintest"

    例如,我们更改maintest.py 为如下内容:

    #_*_coding=utf-8 _*_
    from addab import *
    def  testAddab(x,y):
        testAdd(x,y) # 调用addab模块中的函数
    
    print __name__  #打印name的值
    
    if __name__=="__main__":
        testAddab(10,20)
    
    else:
        print ' imported'

    我们直接运行该模块,运行结果如下:

    D:pythonstudy	est>python maintest.py
    __main__
    30

    我们通过导入该模块,运行结果如下:

    >>> import maintest
    maintest
     imported

    3.模块路径搜索


    当模块被导入的时候,解释器会首先在内建模块中搜索该模块,如果没有找到,会从sys.path包含的路径中查找该模块。 我们通过几个例子来说明模块路径的搜索过程

    例子1:当模块被导入的时候,解释器会首先在内建模块中搜索该模块,如果没有找到,再从sys.path包含的路径中查找模块

    我们的python安装在d盘的目录下,首先来查看一下sys.path:

    >>> import sys
    >>> sys.path
    ['', 'D:\python2.7\Lib\idlelib', 'D:\python2.7\lib\site-packages\robotframework_selenium2library-1.6.0-py2.7.egg', 'D:\python2.7\lib\site-packages\docutils-0.12-py2.7.egg', 'D:\python2.7\lib\site-packages\selenium-2.44.0-py2.7.egg', 'D:\python2.7\lib\site-packages\decorator-3.4.0-py2.7.egg', 'D:\python2.7\lib\site-packages\pymysql-0.6.2-py2.7.egg', 'D:\python2.7\lib\site-packages\pip_tools-0.3.5-py2.7.egg', 'D:\python2.7\lib\site-packages\robotframework_sshlibrary-2.1.1-py2.7.egg', 'D:\python2.7\lib\site-packages\paramiko-1.15.1-py2.7.egg', 'D:\python2.7\lib\site-packages\ecdsa-0.11-py2.7.egg', 'C:\windows\system32\python27.zip', 'D:\python2.7\DLLs', 'D:\python2.7\lib', 'D:\python2.7\lib\plat-win', 'D:\python2.7\lib\lib-tk', 'D:\python2.7', 'D:\python2.7\lib\site-packages', 'D:\python2.7\lib\site-packages\wx-2.8-msw-unicode']

    下面我在目录(该目录不在sys.path中)C:UsersPCDesktoppythonstudy est2下,创建一个自定义模块module.py,内容如下:

    #_*_coding=utf-8 _*_
    def testModuleSeachPath():
        print "this is test2"
    
    testModuleSeachPath()

    我们直接在python shell中import 该模块,会提示找不到该模块,原因就是该模块不是内建模块,也不在sys.path中,所以找不到:

    >>> import Module
    
    Traceback (most recent call last):
      File "<pyshell#2>", line 1, in <module>
        import Module
    ImportError: No module named Module

    我们手动将Module.py所在的目录加入sys.path 中,再导入该模块,看看解释器是否能找到该模块呢?

    >>> sys.path.append("C:\Users\PCDesktop\pythonstudy\test2")
    >>> sys.path
    ['', 'D:\python2.7\Lib\idlelib', 'D:\python2.7\lib\site-packages\robotframework_selenium2library-1.6.0-py2.7.egg', 'D:\python2.7\lib\site-packages\docutils-0.12-py2.7.egg', 'D:\python2.7\lib\site-packages\selenium-2.44.0-py2.7.egg', 'D:\python2.7\lib\site-packages\decorator-3.4.0-py2.7.egg', 'D:\python2.7\lib\site-packages\pymysql-0.6.2-py2.7.egg', 'D:\python2.7\lib\site-packages\pip_tools-0.3.5-py2.7.egg', 'D:\python2.7\lib\site-packages\robotframework_sshlibrary-2.1.1-py2.7.egg', 'D:\python2.7\lib\site-packages\paramiko-1.15.1-py2.7.egg', 'D:\python2.7\lib\site-packages\ecdsa-0.11-py2.7.egg', 'C:\windows\system32\python27.zip', 'D:\python2.7\DLLs', 'D:\python2.7\lib', 'D:\python2.7\lib\plat-win', 'D:\python2.7\lib\lib-tk', 'D:\python2.7', 'D:\python2.7\lib\site-packages', 'D:\python2.7\lib\site-packages\wx-2.8-msw-unicode', 'C:\Users\PC\Desktop\pythonstudy\test2']
    >>> import Module
    this is test2

    这时候,导入模块成功了,说明模块在搜索的过程中查找了sys.path

    例子2:假如我们在两个目录中都定义了Module.py ,并且两个目录都在sys.path中,这时候,导入模块,sys.path靠前目录中的模块会优先被执行。

    我们在目录C:UsersPCDesktoppythonstudy est下再定义一个Module.py,内容如下:

    #_*_coding=utf-8 _*_
    def testModuleSeachPath():
        print "this is test1"
    
    testModuleSeachPath()

    我们再将C:UsersPCDesktoppythonstudy est目录加入到sys.path中,这个时候再import Module,会不会报错呢?:

    >>> sys.path.append("C:\Users\PC\Desktop\pythonstudy\test")
    >>> sys.path
    ['', 'D:\python2.7\Lib\idlelib', 'D:\python2.7\lib\site-packages\robotframework_selenium2library-1.6.0-py2.7.egg', 'D:\python2.7\lib\site-packages\docutils-0.12-py2.7.egg', 'D:\python2.7\lib\site-packages\selenium-2.44.0-py2.7.egg', 'D:\python2.7\lib\site-packages\decorator-3.4.0-py2.7.egg', 'D:\python2.7\lib\site-packages\pymysql-0.6.2-py2.7.egg', 'D:\python2.7\lib\site-packages\pip_tools-0.3.5-py2.7.egg', 'D:\python2.7\lib\site-packages\robotframework_sshlibrary-2.1.1-py2.7.egg', 'D:\python2.7\lib\site-packages\paramiko-1.15.1-py2.7.egg', 'D:\python2.7\lib\site-packages\ecdsa-0.11-py2.7.egg', 'C:\windows\system32\python27.zip', 'D:\python2.7\DLLs', 'D:\python2.7\lib', 'D:\python2.7\lib\plat-win', 'D:\python2.7\lib\lib-tk', 'D:\python2.7', 'D:\python2.7\lib\site-packages', 'D:\python2.7\lib\site-packages\wx-2.8-msw-unicode', 'C:\Users\PC\Desktop\pythonstudy	est2', 'C:\Users\PC\Desktop\pythonstudy\test2', 'C:\Users\PC\Desktop\pythonstudy\test']
    >>> import Module
    >>>

    这时候,我们发现没有报错,但是模块也没有被直接执行。 但是我们再输入Module.testModuleSeachPath()的话,可以看到:

    >>> Module.testModuleSeachPath()
    this is test2

    这说明目录test2中的'C:\Users\PC\Desktop\pythonstudy\test2'的模块被执行了。 

    例子3:创建一个和内建模块名称一样的模块,并将该目录加入sys.path,再import该模块

    我们在C:UsersPCDesktoppythonstudy est2目录下创建一个名为sys.py的模块,内容如下:

    def testSysModule():
        print "test sys Module"
    testSysModule()

    我们再尝试导入sys模块,并调用我们自己定义的方法:testSysModule()

    >>> import sys

      >>> sys.path
    ['', 'D:\python2.7\Lib\idlelib', 'D:\python2.7\lib\site-packages\robotframework_selenium2library-1.6.0-py2.7.egg', 'D:\python2.7\lib\site-packages\docutils-0.12-py2.7.egg', 'D:\python2.7\lib\site-packages\selenium-2.44.0-py2.7.egg', 'D:\python2.7\lib\site-packages\decorator-3.4.0-py2.7.egg', 'D:\python2.7\lib\site-packages\pymysql-0.6.2-py2.7.egg', 'D:\python2.7\lib\site-packages\pip_tools-0.3.5-py2.7.egg', 'D:\python2.7\lib\site-packages\robotframework_sshlibrary-2.1.1-py2.7.egg', 'D:\python2.7\lib\site-packages\paramiko-1.15.1-py2.7.egg', 'D:\python2.7\lib\site-packages\ecdsa-0.11-py2.7.egg', 'C:\windows\system32\python27.zip', 'D:\python2.7\DLLs', 'D:\python2.7\lib', 'D:\python2.7\lib\plat-win', 'D:\python2.7\lib\lib-tk', 'D:\python2.7', 'D:\python2.7\lib\site-packages', 'D:\python2.7\lib\site-packages\wx-2.8-msw-unicode', 'C:\Users\PC\Desktop\pythonstudy\test2', 'C:\Users\PC\Desktop\pythonstudy\test']

    >>> sys.testSysModule()
    
    Traceback (most recent call last):
      File "<pyshell#1>", line 1, in <module>
        sys.testSysModule()
    AttributeError: 'module' object has no attribute 'testSysModule'

    我们发现我们自己定义的模块并没有被搜索到,而是运行了python自带的模块sys。 因此我们在命名自己创建的模块时,不要与Python自带的模块相冲突


     4.编译python文件


     我们可以将python编译成.pyc、.pyo形式

     python 具有自带的编译器py_compile ,我们可以用以下方式编译.py文件:

     python -m py_compile Module.py 编译后,会在Module.py所在目录下出现Module.pyc

     python -O py_compile Module.py 编译后,会在Module.py所在目录下出现Module.pyo

     python -OO py_compile Module.py 编译后,会在Module.py所在目录下出现Module.pyo

     注:参数 -O和-OO的区别在于:它们都对代码进行了一定的优化。 但是-O 去掉了代码中的assert语句,-OO 去掉了代码中的__doc__字符串

     

     .pyc、.pyo文件有如下特点:

    •   直接运行.pyc、.pyo并不会提高项目的运行速度,只会提高文件的载入速度
    •   隐藏了源代码,它们很难被反编译
    •   它们是跨平台的字节码文件,可以不需要.py的文件,就可以直接运行

    5.包(packages)


    python中也有包的概念。在大型开发项目中,可能有多个开发人员在共同编写代码,在这种情况下,可能会出现模块命名或者变量名重复的情况。 这样我们就需要命名空间来组织每个开发者编写的模块,或者将功能相近的模块放在同一个文件夹下,我们可以将不同的文件夹看成是一个包。 不同的是当我们将文件夹看成包后,该文件夹下必须要有一个__init__.py 文件(该文件可以什么都不写),例如:

    test/
         __init__.py
        pakage1/
                   __init__.py
                   module1.py
                   module2.py
    
        pakage2/
                   __init__.py
                   module1.py
                   module2.py

    我们想使用pakage1下的module1.py 可以这样使用:import test.pakage1.module1

    注意:使用from package import item  ,item可以是一个子包或一个模块,或方法、类、变量

            使用import item.subitem.subsubitem  ,subsubitem可以是一个模块或一个子包,但是不能是一个方法、类或变量

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