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  • 模块和包

    什么是模块

    模块就是一组功能的集合体,我们的程序可以导入模块来复用模块里的功能。

    使用模块之import

    1、import的使用

    #模块可以包含可执行的语句和函数的定义,这些语句的目的是初始化模块,它们只在模块名第一次遇到导入import语句时才执行(import语句是可以在程序中的任意位置使用的,且针对同一个模块很import多次,为了防止你重复导入,python的优化手段是:第一次导入后就将模块名加载到内存了,后续的import语句仅是对已经加载到内存中的模块对象增加了一次引用,不会重新执行模块内的语句),如下 
    
    #test.py
    import spam #只在第一次导入时才执行spam.py内代码,此处的显式效果是只打印一次'from the spam.py',当然其他的顶级代码也都被执行了,只不过没有显示效果.
    import spam
    import spam
    import spam
    
    '''
    执行结果:
    from the spam.py
    '''

    2、在第一次导入模块时会做三件事,重复导入会直接引用内存中已经加载好的结果

    import 模块名 导入模块

    # 当前的执行文件
    # 首次导入模块发生了3件事:
    #1、以模块为准创造一个模块的名称空间
    #2、执行模块对应的文件,将执行过程中产生的名字都丢到模块的名称空间
    #3、在当前执行文件中拿到一个模块名
    # import spam

    # 之后的重复导入会直接引用之前创造好的结果,不会重复执行模块的文件
    # import spam #spam=spam=模块名称空间的内存地址

    from...import.... 导入模块

    # from ... import ...首次导入也发生了三件事:
    #1、以模块为准创造一个模块的名称空间
    #2、执行模块对应的文件,将执行过程中产生的名字都丢到模块的名称空间
    #3、在当前执行文件的名称空间中拿到一个名字,该名字直接指向模块中的某一个名字,意味着可以不用加任何前缀而直接使用

    from spam import read1

    # from .... import ... 对比 import 。。。
    # 优点:不用加前缀,代码更为精简
    # 缺点:容易与当前执行文件中名称空间中的名字冲突

    # 相同点:
    # 1、都会执行模块对应的文件,都会产生模块的名称空间
    # 2、调用功能时,需要跑到定义时寻找作用域关系,与调用位置无关
    # 不同点
    # 1、一种需要加前缀,一种不需要加前缀

    #1.为源文件(spam模块)创建新的名称空间,在spam中定义的函数和方法若是使用到了global时访问的就是这个名称空间。
    
    #2.在新创建的命名空间中执行模块中包含的代码,见初始导入import spam
        提示:导入模块时到底执行了什么?
        In fact function definitions are also ‘statements’ that are 
        ‘executed’; the execution of a module-level function definition 
        enters the function name in the module’s global symbol table.
        事实上函数定义也是“被执行”的语句,模块级别函数定义的执行将函数名放
        入模块全局名称空间表,用globals()可以查看
    
    #3.创建名字spam来引用该命名空间
        这个名字和变量名没什么区别,都是‘第一类的’,且使用spam.名字的方式
        可以访问spam.py文件中定义的名字,spam.名字与test.py中的名字来自
        两个完全不同的地方。

    3、被导入模块有独立的名称空间

    每个模块都是一个独立的名称空间,定义在这个模块中的函数,把这个模块的名称空间当做全局名称空间,这样我们在编写自己的模块时,就不用担心我们定义在自己模块中全局变量会在被导入时,与使用者的全局变量冲突

    4、为模块名起别名

    为已经导入的模块起别名的方式对编写可扩展的代码很有用

    1 import spam as sm
    2 print(sm.money)

    5、在一行导入多个模块

    1 import sys,os,re

     使用模块之from ... import...

    1、from...import...的使用

    1 from spam import read1,read2

    2、from...import 与import的对比

    #唯一的区别就是:使用from...import...则是将spam中的名字直接导入到当前的名称空间中,所以在当前名称空间中,直接使用名字就可以了、无需加前缀:spam.
    
    #from...import...的方式有好处也有坏处
        好处:使用起来方便了
        坏处:容易与当前执行文件中的名字冲突

    3、也支持as

    1 from spam import read1 as read

    4、一行导入多个名字

    from spam import read1,read2,money

    5、from...import *

    #from spam import * 把spam中所有的不是以下划线(_)开头的名字都导入到当前位置
    
    #大部分情况下我们的python程序不应该使用这种导入方式,因为*你不知道你导入什么名字,很有可能会覆盖掉你之前已经定义的名字。而且可读性极其的差,在交互式环境中导入时没有问题

    可以使用__all__来控制*(用来发布新版本),在spam.py中新增一行

    __all__=['money','read1'] #这样在另外一个文件中用from spam import *就这能导入列表中规定的两个名字

    循环导入问题

    # def func1():
    #     from m2 import x
    #     print(x)

    用函数解决

    
    

     py文件区分两种用途:模块与脚本

    #编写好的一个python文件可以有两种用途:
        一:脚本,一个文件就是整个程序,用来被执行
        二:模块,文件中存放着一堆功能,用来被导入使用
    
    
    #python为我们内置了全局变量__name__,
        当文件被当做脚本执行时:__name__ 等于'__main__'
        当文件被当做模块导入时:__name__等于模块名
    
    #作用:用来控制.py文件在不同的应用场景下执行不同的逻辑
        if __name__ == '__main__':

    模块搜索路径

    模块的查找顺序是:内存中已经加载的模块->内置模块->sys.path路径中包含的模块

    一个py文件就是一个模块,在导入时必须从某一个文件夹下找到该py文件
    模块的搜索路径指的就是在导入模块时需要检索的文件夹们

    导入模块时查找模块的顺序是:
    1、先从内存中已经导入的模块中寻找
    2、内置的模块
    3、环境变量sys.path中找
    强调:sys.path的第一个值是当前执行文件的所在的文件夹

    #在初始化后,python程序可以修改sys.path,路径放到前面的优先于标准库被加载。
    1 >>> import sys
    2 >>> sys.path.append('/a/b/c/d')
    3 >>> sys.path.insert(0,'/x/y/z') #排在前的目录,优先被搜索

    __name__==__main__

    x=1

    def f1():
    print('from f1')

    def f2():
    print('from f2')


    print(__name__)
    # 在aaa.py被直接执行的时候__name__== '__main__'
    # 在aaa.py被当作模块导入的时候__name__== 'aaa'

    # 在aaa.py被直接执行的时候调用f1跟f2
    # f1()
    # f2()
    # 在aaa.py被当作模块导入的时候不调用f1跟f2
    # if __name__ == '__main__':
    # f1()
    # f2()

    包介绍

    1 什么是包?

    #官网解释
    Packages are a way of structuring Python’s module namespace by using “dotted module names”
    包是一种通过使用‘.模块名’来组织python模块名称空间的方式。
    
    #具体的:包就是一个包含有__init__.py文件的文件夹,所以其实我们创建包的目的就是为了用文件夹将文件/模块组织起来
    
    #需要强调的是:
      1. 在python3中,即使包下没有__init__.py文件,import 包仍然不会报错,而在python2中,包下一定要有该文件,否则import 包报错
    
      2. 创建包的目的不是为了运行,而是被导入使用,记住,包只是模块的一种形式而已,包的本质就是一种模块

    2、为何要使用包

    包的本质就是一个文件夹,那么文件夹唯一的功能就是将文件组织起来

    随着功能越写越多,我们无法将所以功能都放到一个文件中,于是我们使用模块去组织功能,而随着模块越来越多,我们就需要用文件夹将模块文件组织起来,以此来提高程序的结构性和可维护性

    注意事项

    #1.关于包相关的导入语句也分为import和from ... import ...两种,但是无论哪种,无论在什么位置,在导入时都必须遵循一个原则:凡是在导入时带点的,点的左边都必须是一个包,否则非法。可以带有一连串的点,如item.subitem.subsubitem,但都必须遵循这个原则。但对于导入后,在使用时就没有这种限制了,点的左边可以是包,模块,函数,类(它们都可以用点的方式调用自己的属性)。
    
    #2、import导入文件时,产生名称空间中的名字来源于文件,import 包,产生的名称空间的名字同样来源于文件,即包下的__init__.py,导入包本质就是在导入该文件
    
    #3、包A和包B下有同名模块也不会冲突,如A.a与B.a来自俩个命名空间

    3如何使用包?

    包的使用之import

    1 import glance.db.models

    2 glance.db.models.register_models('mysql')

    # import aaa
    # 首次导入的模块发生三件事
    #1、创建一个包的名称空间
    #2、执行包下的__init__.py文件,将执行过程中产生的名字存放于包名称空间中
    #    (即包名称空间中存放的名字都是来自于__init__.py)
    #3、在当前执行文件中拿到一个名字aaa,aaa是指向包的名称空间的

    包的使用之from ... import ...

    需要注意的是from后import导入的模块,必须是明确的一个不能带点,否则会有语法错误,如:from a import b.c是错误语法

    4、from glance.api import *

    在讲模块时,我们已经讨论过了从一个模块内导入所有*,此处我们研究从一个包导入所有*。

    此处是想从包api中导入所有,实际上该语句只会导入包api下__init__.py文件中定义的名字,我们可以在这个文件中定义__all___:

    #在__init__.py中定义
    x=10
    
    def func():
        print('from api.__init.py')
    
    __all__=['x','func','policy']

    此时我们在于glance同级的文件中执行from glance.api import *就导入__all__中的内容(versions仍然不能导入)。

    5、绝对导入和相对导入

    . 当前文件夹

    ..上级文件夹

    ...上上级文件夹

    .....

    在glance/api/version.py
    
    #绝对导入
    from glance.cmd import manage
    manage.main()
    
    #相对导入
    from ..cmd import manage
    manage.main()

    6、包以及包所包含的模块都是用来被导入的,而不是被直接执行的。而环境变量都是以执行文件为准的

    如何用包
    导入包就是在导包下的__init__.py
    import ...
    from ... import...

    注意的问题:
    1、包内所有的文件都是被导入使用的,而不是被直接运行的
    2、包内部模块之间的导入可以使用绝对导入(以包的根目录为基准)与相对导入(以当前被导入的模块所在的目录为基准)
    推荐使用相对导入
    3、当文件是执行文件时,无法在该文件内用相对导入的语法
    只有在文件时被当作模块导入时,该文件内才能使用相对导入的语法

    4、凡是在导入时带点的,点的左边都必须是一个包
    import aaa.bbb.m3.f3 # 错误

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