第三十二篇 模块

目录

• 一、为什么要有模块
  • 1.模块的好处：
  • 2.代码格式变化的流程：
  • 3.模块的本质：
  • 4.模块的分类：
• 二、import 与 from...import...
  • 1. import
  • 2.from...import...
  • 3.import...as...
• 三、循环导入问题
  • 1.为什么会有循环导入问题:
  • 2.解决方案一
  • 3. 解决方案二
• 四、模块的搜索路径
  • 1.程序最先会去内存中找
  • 2.程序然后再去内置模块中找
  • 3.最后才会去环境变量中找
• 五、Python文件的两种用途
  • 1. 模块文件：
  • 2. 运行文件：
  • 3.模块的搜索路径：

一、为什么要有模块

1.模块的好处：

代码封装到模块中，代码会变得更加简洁，清晰，模块化，使用更高效，维护更方便，减少代码重复率

2.代码格式变化的流程：

我们写的代码从最开始的： 面条版代码--》函数版代码--》文件版代码（模块）--》文件夹版（包），这个进阶过程，让我们的代码更加美观、逻辑性更强、维护更方便

3.模块的本质：

一个模块里会有多个函数，相当于一个大功能细分成多个小功能

4.模块的分类：

1. 自定义模块：自己写的许多函数，放入一个py文件中

2. 第三方模块：别人写好的 模块，需要下载，如requests

3. 内置模块：python解释器自带的模块，如time

4. 包（文件夹）：本质上也是模块，只是将多个模块放入一个文件夹中（python package）

二、import 与 from...import...

1. import

# test.py    # 执行文件中

import time 

1. 打开time文件
2. 使用Python解释器运行time文件，然后把解释文件得到的名字放入time模块的名称空间
3. test.py中会有一个time变量指向time模块的名称空间，如果导入方式为`import time as t`,则就是t变量指向time模块的名称空间

2.from...import...

# test.py     # 执行文件test.py中
from time import sleep

1. 打开time文件
2. 使用Python解释器运行time文件，然后把解释文件得到的名字放入time模块的名称空间
3. test.py中会有一个sleep变量指向time模块名称空间中的sleep,如果导入方式为`from time import sleep,localtime`,则是由一个sleep变量和一个localtime变量指向time模块名称空间中的sleep和localtime

3.import...as...

# test.py
import time as t   # 其实就是用另一个变量代替time来引用模块
t.sleep(2)        # 以前是time.sleep(2)，只是变量名不同而已

三、循环导入问题

# m1.py
from m2 import y
x = 10

# m2.py
from m1 import x
y = 20

1.为什么会有循环导入问题:

1. m1文件需要导入m2文件的y
2. m2文件需要导入m1文件的x
3. 代码自上而下运行,m1需要m2的y,然后会去m2的名称空间找到y,但是找y前,需要运行m2的代码,m2的代码第一句是去找m1的x,然后又回去运行m1的代码,m1的第一行代码又是去寻找m2的y
4. 就是说m1只能运行第一行,m2也只能运行第一行,所以出现了循环导入问题

2.解决方案一

1.方法：将需要导入的模块放在最前面

2.效果：但是这样做,对所有的变量都需要这样做,才能解决问题,所以治标不治本的

# m1.py
x = 10
from m2 import y


# m2.py
y = 20
from m1 import x

3. 解决方案二

1.方法：将导入模块的方法写成函数，利用名称空间执行的顺序的特质来实现

2.内部逻辑：名字的执行顺序:内置(python解释器启动的时候)-->全局(文件执行的时候)-->局部(函数调用的时候)

# m1.py
def f1():
    from m2 import y
x = 10


f1()


# m2.py
def f2():
	from m1 import x
y = 20


f2()

四、模块的搜索路径

1.程序最先会去内存中找

之前导入过的模块在程序没有关闭时，会一直存在内存中，所以可以在内存中找到导入过的模块

# test.py
import m1  # 从m1.py文件中导入的,然后会生成m1模块的名称空间
import time

# 删除m1.py文件,m1模块的名称空间仍然存在

time.sleep(10)

import m1  # 不报错,一定不是从文件中获取了m1模块,而是从内存中获取的

2.程序然后再去内置模块中找

内存中没有我们想要的模块，程序会去python自带的模块中去找（如果自定义模块与内置模块重名，会优先选择内置模块）

# time.py
print('from time')

# test.py
import time  # 无任何打印,所以他先去内置模块中找了

3.最后才会去环境变量中找

所有的查找都是通过路径，也就是环境变量，所以如果找不到，可以找到目标模块的路径，然后添加到查找路径中的根路径上

import sys

print(sys.path)  # 当前文件的根路径
"""
['B:\ATM', 'B:\ATM', 'F:\python3.0\python36.zip', 'F:\python3.0\DLLs', 'F:\python3.0\lib', 'F:\python3.0', 'F:\python3.0\lib\site-packages', 'F:\PyCharm 2018.1.4\helpers\pycharm_matplotlib_backend']
"""
# 第一个就是当前文件的路径，后面一个是当前文件所在的最开始的文件的路径（它是固定不变的，无论是哪个文件，只要是在这个文件夹中）

# b/a/m1.py

# b/test.py
import m1  # 报错。在b文件中只能找到同级目录下的a文件

sys.path.append('b/a')
import m1

五、Python文件的两种用途

1. 模块文件：

.py文件可以被当做模块给导入,可以有许多个模块文件，也就是说可以在执行文件中导入它们，并且可以导入多个模块

2. 运行文件：

1.被当做执行文件执行,只能有一个，也就是说 .py文件当作执行文件时，必须是在一个文件下运行，才能执行出想要的结果

3.模块的搜索路径：

以执行文件为基准

# m1.py  # 模块1文件
def f1():
    print('from f1')
    
f1()  # 模块1文件中的函数调用

# test.py   # 执行文件
import m1

m1.f1()  # 由于在导入模块1文件时，它除了开辟空间放入名字，还会运行它里面的可执行程序，所以导入执行文件之后，运行模块1中的函数时会出现运行两次的现象

可以用__name__ == 'main'解决（如果被导入模块中有可执行函数时，必须将这个条件语句放在被导入模块中进行过滤）

# m1.py
def f1():
    print('from f1')
    
if __name__ == '__main__':  # __name__在m1.py被当做模块导入时是模块名,作为执行文件时是'__main__'
    f1()        # 这个条件语句也就是说如果当m1.py文件被当作执行文件时，f1()函数就是可执行的；否则当m1.py文件被当作模块文件被导入到其他执行文件中时，f1()函数也和其他名字一样当作模块名被导入，不会执行
    

# test.py
import m1

m1.f1()  # 运行一次