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  • 模块与包

    模块

    1.什么是模块

    一个模块就是一个包含了python定义和声明的文件,文件名就是模块名字加上.py的后缀。

    2.为什么要使用模块

        如果你退出python解释器然后重新进入,那么你之前定义的函数或者变量都将丢失,因此我们通常将程序写到文件中以便永久保存下来,需要时就通过python test.py方式去执行,此时test.py被称为脚本script。

        随着程序的发展,功能越来越多,为了方便管理,我们通常将程序分成一个个的文件,这样做程序的结构更清晰,方便管理。这时我们不仅仅可以把这些文件当做脚本去执行,还可以把他们当做模块来导入到其他的模块中,实现了功能的重复利用,

    3.如何使用模块

    1.创建名称空间,用来存放spam.py中定义的名字
    2.基于刚刚创建的名称空间来执行spam.py模块
    3.创建名字spam指向该名称空间,spam.名字的操作都是以spam.py为准
    4.python3模块不支持重载,修改过它自己会重新运行,在python2中有reload
     

    1.import

    原始文件

    #spam.py
    print('from the spam.py')
    
    money=1000
    
    def read1():
        print('spam->read1->money',1000)
    
    def read2():
        print('spam->read2 calling read')
        read1()
    
    def change():
        global money
        money=0

    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大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
    '''

    我们可以从sys.module中找到当前已经加载的模块,sys.module是一个字典,内部包含模块名与模块对象的映射,该字典决定了导入模块时是否需要重新导入。

    复制代码
     1 #测试一:money与spam.money不冲突
     2 #test.py
     3 import spam 
     4 money=10
     5 print(spam.money)
     6 
     7 '''
     8 执行结果:
     9 from the spam.py
    10 1000
    11 '''
    复制代码
    复制代码
     1 #测试二:read1与spam.read1不冲突
     2 #test.py
     3 import spam
     4 def read1():
     5     print('========')
     6 spam.read1()
     7 
     8 '''
     9 执行结果:
    10 from the spam.py
    11 spam->read1->money 1000
    12 '''
    复制代码
    复制代码
     1 #测试三:执行spam.change()操作的全局变量money仍然是spam中的
     2 #test.py
     3 import spam
     4 money=1
     5 spam.change()
     6 print(money)
     7 
     8 '''
     9 执行结果:
    10 from the spam.py
    11 1
    12 '''
    复制代码

    总结:首次导入模块spam时会做三件事:

    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

    3.创建名字spam来引用该命名空间

    4. 为模块名起别名,相当于m1=1;m2=m1 

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

     5. 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,假设有两个模块xmlreader.py和csvreader.py,它们都定义了函数read_data(filename):用来从文件中读取一些数据,但采用不同的输入格式。可以编写代码来选择性地挑选读取模块,例如

    1 if file_format == 'xml':
    2     import xmlreader as reader
    3 elif file_format == 'csv':
    4     import csvreader as reader
    5 data=reader.read_date(filename)

    6. 在一行导入多个模块

    1 import sys,os,re

    2.from...import

    对比import spam,会将源文件的名称空间'spam'带到当前名称空间中,使用时必须是spam.名字的方式

    而from 语句相当于import,也会创建新的名称空间,但是将spam中的名字直接导入到当前的名称空间中,在当前名称空间中,直接使用名字就可以了、

     1 from spam import read1,read2

    这样在当前位置直接使用read1和read2就好了,执行时,仍然以spam.py文件全局名称空间

    #测试一:导入的函数read1,执行时仍然回到spam.py中寻找全局变量money
    #test.py
    from spam import read1
    money=1000
    read1()
    '''
    执行结果:
    from the spam.py
    spam->read1->money 1000
    '''
    
    #测试二:导入的函数read2,执行时需要调用read1(),仍然回到spam.py中找read1()
    #test.py
    from spam import read2
    def read1():
        print('==========')
    read2()
    
    '''
    执行结果:
    from the spam.py
    spam->read2 calling read
    spam->read1->money 1000
    '''

    (和import不一样) 如果当前有重名read1或者read2,那么会有覆盖效果。

    #测试三:导入的函数read1,被当前位置定义的read1覆盖掉了
    #test.py
    from spam import read1
    def read1():
        print('==========')
    read1()
    '''
    执行结果:
    from the spam.py
    ==========
    '''

    需要特别强调的一点是:python中的变量赋值不是一种存储操作,而只是一种绑定关系,如下:

    复制代码
     1 from spam import money,read1
     2 money=100 #将当前位置的名字money绑定到了100
     3 print(money) #打印当前的名字
     4 read1() #读取spam.py中的名字money,仍然为1000
     5 
     6 '''
     7 from the spam.py
     8 100
     9 spam->read1->money 1000
    10 '''
    复制代码

    也支持as

    1 from spam import read1 as read

    也支持导入多行

    1 from spam import (read1,
    2                   read2,
    3                   money)

    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。

    from spam import * #将模块spam中所有的名字都导入到当前名称空间
    print(money)
    print(read1)
    print(read2)
    print(change)
    
    '''
    执行结果:
    from the spam.py
    1000
    <function read1 at 0x1012e8158>
    <function read2 at 0x1012e81e0>
    <function change at 0x1012e8268>
    '''

    可以使用__all__来控制*(用来发布新版本) (只输出后面括号中规定的内容)

    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
    #spam.py
    
    __all__=['money','read1']
    
    print('from the spam.py')
    
    money=1000
    
    def read1():
        print('spam->read1->money',1000)
    
    def read2():
        print('spam->read2 calling read')
        read1()
    
    def change():
        global money
        money=0

    importlib.reload   相当于一个重载的功能

    importlib.reload(modulename),这只能用于测试环境。

    def func1():
        print('func1')

    def func1():
        print('func1')
    1 import time,importlib
    2 import aa
    3 
    4 time.sleep(20)
    5 # importlib.reload(aa)
    6 aa.func1()

    1 import time,importlib
    2 import aa
    3 
    4 time.sleep(20)
    5 # importlib.reload(aa)
    6 aa.func1()

    在20秒的等待时间里,修改aa.py中func1的内容,等待test.py的结果。

    打开importlib注释,重新测试

    把模块当成脚本来执行

    我们可以通过模块的全局变量__name__来查看模块名:
    当做脚本运行:
    __name__ 等于'__main__'

    当做模块导入:
    __name__=

    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

    python解释器在启动时会自动加载一些模块,可以使用sys.modules查看

    在第一次导入某个模块时(比如spam),会先检查该模块是否已经被加载到内存中(当前执行文件的名称空间对应的内存),如果有则直接引用

    如果没有,解释器则会查找同名的内建模块,如果还没有找到就从sys.path给出的目录列表中依次寻找spam.py文件。

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

    os,sys可以被当成标准模块调用.

    包是一种通过使用‘.模块名’来组织python模块名称空间的方式。

    无论是import形式还是from...import形式,凡是在导入语句中(而不是在使用时)遇到带点的,都要第一时间提高警觉:这是关于包才有的导入语法

    包的本质就是一个包含__init__.py文件的目录。
    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

    我们的最顶级包glance是写给别人用的,然后在glance包内部也会有彼此之间互相导入的需求,这时候就有绝对导入和相对导入两种方式:

    绝对导入:以glance作为起始

    相对导入:用.或者..的方式最为起始(只能在一个包中使用,不能用于不同目录内)

    也是通过包的__init__.py文件来定义的.

    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。

    2.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)。

    3.对比import item 和from item import name的应用场景:
    如果我们想直接使用name那必须使用后者。

    单独导入包

    单独导入包名称时不会导入包中所有包含的所有子模块,如

    复制代码
    #在与glance同级的test.py中
    import glance
    glance.cmd.manage.main()
    
    '''
    执行结果:
    AttributeError: module 'glance' has no attribute 'cmd'
    
    ''' 
    复制代码

    解决方法:

    1 #glance/__init__.py
    2 from . import cmd
    3 
    4 #glance/cmd/__init__.py
    5 from . import manage

    执行:

    1 #在于glance同级的test.py中
    2 import glance
    3 glance.cmd.manage.main()

    千万别问:__all__不能解决吗,__all__是用于控制from...import * ,fuck

    编辑起始路径

    1 import sys,os
    2 sys.path.append(os.path.dirname(os.path.dirname(os.path.abspath(__file__))))
    3 print(sys.path)
    4 from aaaa import glance

     针对要调用的glance文件做他的__init__ 文件定义。

    from .api.policy import get
    from .api.versions import create_resource
    from .cmd.manage import main
    from .db.models import register_models

    调用glance下的函数

    1 import glance
    2 
    3 print(glance.policy)
    4 
    5 glance.get()
    6 glance.main()
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