Python 模块与包

本节内容：

一、模块及使用

• 1.模块及使用

• 2.起别名、from导入

• 3.自执行与模块

二、包的使用

• 2.1 包中模块的使用：import

• 2.2 包的嵌套

• 2.3 包中模块的使用：from ...import

• 2.4 导包的两种方式

• 2.5 关于__init__

一、模块及使用

1.模块

一系列功能的集合体

2.定义模块

创建一个py文件就是一个模块，该py文件名就是模块名

3.为什么要使用模块

1.从文件级别组织代码，使同特性的功能统一管理
2.可以使用系统或第三方模块(拿来主义)，来提高开发效率

4.模块存在方式

1.使用C语言编写并链接到Python解释器的内置模块
2.已被编译为共享库或DLL的C或C++扩展
3.使用Python编写的.py文件（任何一个py文件都可以作为模板）
4.包：一堆py文件的集合体

5.如何使用模块

# 在要使用的该模块功能的文件中导入模块，通过import关键字导入模块名
import module

导入模块，会编译执行一个pyc文件，该pyc文件就是该模块的执行文件

再次导入，module模块不会被执行了

# 在任何地方都可以导入模块

def fn():
    global m3
    import m3  # 就是普通的名字，只是该名字执行的是一个py文件
    print('>>>',m3.num)
    
fn()
print(m3.num)

二、起别名、from导入

1.起别名

# 通过关键字as可以给模块起别名：模块一旦起别名，原模块名就不能再使用
# 1.可以简化模块名字
import mmmmmmmmmmmmm3 as my_m3
print(my_m3.num)

# 2.可以统一功能
cmd = input('数据库选择  1.mysql  2.oracle ：')
if cmd =='1':
    import mysql as db
#     mysql.excuse()
else:
    import oracle as db
#     oracle.excuse()

db.excuse()

# ------------------------
mysql.py

def excuse():
    print('this is mysql')
# ------------------------
oracle.py
def excuse():
    print('this is oracle')

2.from导入

# 在import后的名字才会在该文件的名称空间中产生
from m4 import a,b,_c  # 指名道姓的可以导入_开头的名字

# 通过*导入： 可以将导入模块中的（除了以_开头的）名字一并导入

from m4 import *  # 通常不建议导入* ，但需要使用模块中绝大部分名字时，才考虑导入*
print(a)
a()

# 两个py文件中的名字a都合理存在
# 但import后的名字a和a=20，在一个名称空间中，只会保留最后一次值
a = 20
b()
# print(a)
# print(_c)

# ------------------------
m4.py

def a():
    print('a func')
def b():
    a()
    print('b func')
def _c():
    print('c func')

# _c = 30
# import _c as c

# 需求：内部已经有_开头的名字，还想被外界通过 * 导入
# 本质：导入 * 其实就是导入__all__列表中存放的索引名字，系统默认不会收录_开头的名字
__all__ =['a', 'b', '_c']  # 通过自定义__all__来规定外界通过*可以导入的名字

三、自执行与模块

# __name__：
# 1.在py文件作为模块被使用时，__name__为模块名
# 2.在py文件自执行时，__name__为字符串 '__main__'
# print(__name__)

# ------------------------
m6.py

print("共有逻辑")
if __name__ == '__main__':
    # 所有自执行的逻辑
    print("m6: 我是自执行的")
    a = 10  # 产生的是全局的名字
else:
    # 所有模块的逻辑
    print("m6: 我被导入执行的")
    # print(a)  # 走else就不可能走if，所以a压根没产生

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1.1 模块的搜索路径

搜索顺序：内存 -> 内置模块 -> sys.path

1.导入模块会优先在内存中查找
2.内存中没有被加载的话，再去查找内置模块
3.还没有查找到，就根据sys.path中的路径顺序逐一查找

1.2 模块导入的执行流程

导入模块的指令：

--相对于  函数名（）调用函数体，函数调用会进入函数体，从上至下逐句解释执行函数体代码

--导入模块，会进入模块文件，从上至下逐句解释执行模块文件代码

--如果在模块中又遇到导入其他模块，会接着进入导入的模块，从上至下逐句解释执行文件中的代码，依次类推

# 导入模块执行顺序
# -----test.py---------
import m3
print(m3.a)
print('end')

# -----m3.py----------
# import mm3
from mm3 import x, y
print('m3 imported')
a = 10
b = 20

# -----mm3.py---------
print('mm3 imported')
x = 10
y = 20

# 程序执行过程可以理解为：
# 执行test.py文件，先导入m3
# 解释器导入m3.py文件，编译m3.py文件的时候，又导入了mm3.py文件
# 解释器导入mm3.py文件，编译执行mm3.py文件，执行完返回m3.py文件中
# 继续执行下面的内容，编译执行完m3.py文件之后，返回test.py文件
# 继续执行导入操作下面的内容

1.3 循环导入

模块之间出现了环状导入，如：m1.py中导入了m2.py中又导入了m1

循环导入的问题：
--导入模块是要使用模块中的变量
--正常逻辑都是在文件最上方先完成对模块的导入，再在下方定义自身模块变量，以及使用导入的模块中的变量
--就会出现下面的情况，m2在使用m1中的变量x，但变量x却并未产生，这就出现了循环导入问题

# ----m1.py文件--------
import m2
x = 10
print(m2.y)

# ----m2.py文件--------
import m1
y = 18
print(m1.x)

# 无论从执行m2.py文件还是m1.py文件（假设是m1.py文件），
# 编译执行时都会导入另一个文件(m2.py文件)，然后转至另一个文件(m1.py文件)
# 发现又会导入原先的文件，此时，内存中已有原文件
# 会直接编译执行(m2.py文件),结果就会报错
# 原因是m1.py文件中的x值并没有读入内存。

解决循环导入的问题：延后导入
    1.将循环导入对应包要使用的变量提前定义。再导入相应的包
    2.将导包的路径放到函数体中，保证存放导包逻辑的函数调用在要使用的变量定义之后

重点：
    问题：from导包极容易出现循环导入问题
    解决：建议from导入方式改用import导入方式

二、包的使用

一系列功能模块的集合体
    --包就是管理功能相近的一系列模块的文件夹
    --该文件包含一个特殊文件__init__.py
    --文件夹名就是包名，产生的包名就是指向__init__.py的全局名称空间

导包完成的三项事：
    1.编译执行包中的__init__.py文件，会在包中__pycache__创建对应的pyc文件
    2.产生__init__.py文件的全局名称空间，用来存放__inti__出现的名字
    3.产生包名指向__init__.py文件的全局名称空间 | 指向变量名指向包中指定名字

2.1 包中模块的使用：import

module文件夹
    --__init__.py
    --m1.py
    
# ----test.py文件-------
import module
# 在该文件中使用包

# 1. __init__.py文件中产生的普通名字可以直接使用
__init__.py
x = 10

# ----test.py-----------
print(module.x)

# 2.管理的模块中出现的名字，要通过 包名.模块名 间接使用
# ----m1.py-------------
num = 10

__init__.py
import module.m1

# ---test.py------------
print(module.m1.num)

2.2 包的嵌套

# 在包中再定义包
# 连包的导入

import 父包.子包
重点：导包的.语法，在所有点左侧都必须是包

# 正确案例：
import 父包.子包
import 父包.子包.模块
# 错误案例
import 父包.子包.模块.名字

2.3 包中模块的使用：from...import

使用规则与import差不多，但是导包的.语法需严格执行，就是所有点左侧都必须是包

2.4 导包的两种方式

绝对导入：通过sys.path方式来实现
相对导入：通过包内.语法来实现

# 绝对导入

将对应的文件夹添加至sys.path中，就可以直接导入对应文件夹下的模块

# 相对导入

相对导入是存在与包内的语法

.代表当前文件夹
..代表上一级文件夹
...代表上一级的上一级文件夹

存在.语法的文件，不能作为执行文件

2.5 关于 init

__init__.py 文件的作用是将文件夹变为一个Python模块,
Python 中的每个模块的包中，都有__init__.py 文件。

通常__init__.py 文件为空，但是我们还可以为它增加其他的功能。
我们在导入一个包时，实际上是导入了它的__init__.py文件。
这样我们可以在__init__.py文件中批量导入我们所需要的模块，而不再需要一个一个的导入。

今日（2019.04.08）补充内容：函数回调

# 怎么样提前写出函数的调用：在另一个函数中写出函数的调用
# 再去考虑函数体的实现：根据实际的需求

def my_sleep(sec):
    import time
    current_time = time.time()
    while time.time() - current_time < sec:
        pass


def download(fn=None):
    print('开始下载')
    my_sleep(1)
    data = '下载得到的信息'
    print('下载完成')
    if fn:  # 如果外界提供了回调函数的实现体，再去调用，否则就只完成默认下载的功能
        res = fn(data)  # 下载成功的回调函数，具体完成什么事之后决定
        if res:
            print('操作成功')
            return True
        print('操作失败')
        return False
    return data  # 没有外界具体操作下载结果的功能代码，就将下载结果直接返回

# res = download()
# print(res)

def download_action(data):
    print('往文件中写')
    with open('1.txt', 'w', encoding='utf-8') as f:
        f.write(data)
        return True
    return False

res = download(download_action)
print(res)

# 下载成功后的动作可以多样化
def download_action1(data):
    print(data)
    return True
res = download(download_action1)
print(res)