什么是模块
模块就是一组功能的集合体,程序可以导入模块来复用模块里的功能
模块可以分成四个通用类别
1.使用python编写的.py文件
2.已被编译为共享库或DLL的C或C++的扩展
3.把一系列模块组织到一起的文件夹 ( 包 )
4.使用C编写并链接到python解释器的内置模块
为什么要使用模块
1.从文件级别组织程序,更方便管理
2.拿来主义,提升开发效率
#文件名spam.py,模块名spam #spam.py print('from the spam.py') money=1000 def read1(): print('spam模块：',money) def read2(): print('spam模块') read1() def change(): global money money=0
使用模块之import
#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 '''
ps：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。
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
#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。
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
可以在一行导入多个模块
import sys,os,re
使用模块之from...import...
from spam import read1,read2
from...import...和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
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。
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 <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），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
python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
#模块的查找顺序 1、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 ps：python解释器在启动时会自动加载一些模块到内存中，可以使用sys.modules查看 2、如果没有，解释器则会查找同名的内建模块 3、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。 #sys.path的初始化的值来自于： The directory containing the input script (or the current directory when no file is specified). PYTHONPATH (a list of directory names, with the same syntax as the shell variable PATH). The installation-dependent default. #需要特别注意的是：我们自定义的模块名不应该与系统内置模块重名。 #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。 >>> import sys >>> sys.path.append('/a/b/c/d') >>> sys.path.insert(0,'/x/y/z') #排在前的目录，优先被搜索 注意：搜索时按照sys.path中从左到右的顺序查找，位于前的优先被查找，sys.path中还可能包含.zip归档文件和.egg文件，python会把.zip归档文件当成一个目录去处理， #首先制作归档文件：zip module.zip foo.py bar.py import sys sys.path.append('module.zip') import foo,bar #也可以使用zip中目录结构的具体位置 sys.path.append('module.zip/lib/python') #windows下的路径不加r开头，会语法错误 sys.path.insert(0,r'C:\Users\Administrator\PycharmProjects\a') #至于.egg文件是由setuptools创建的包，这是按照第三方python库和扩展时使用的一种常见格式，.egg文件实际上只是添加了额外元数据(如版本号，依赖项等)的.zip文件。 #需要强调的一点是：只能从.zip文件中导入.py，.pyc等文件。使用C编写的共享库和扩展块无法直接从.zip文件中加载（此时setuptools等打包系统有时能提供一种规避方法），且从.zip中加载文件不会创建.pyc或者.pyo文件，因此一定要事先创建他们，来避免加载模块时性能下降。 详细的
包介绍
什么是包
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
强调：
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，包只是模块的一种形式而已，包的本质就是一种模块
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
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
#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
包的使用
示范文件:
glance/ #Top-level package ├── __init__.py #Initialize the glance package ├── api #Subpackage for api │ ├── __init__.py │ ├── policy.py │ └── versions.py ├── cmd #Subpackage for cmd │ ├── __init__.py │ └── manage.py └── db #Subpackage for db ├── __init__.py └── models.py
#文件内容 #policy.py def get(): print('from policy.py') #versions.py def create_resource(conf): print('from version.py: ',conf) #manage.py def main(): print('from manage.py') #models.py def register_models(engine): print('from models.py: ',engine) 包所包含的文件内容 文件内容
执行文件与示范文件在同级目录下
包的使用之import
import glance.db.models glance.db.models.register_models('mysql')
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
#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' '''
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()
3、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
1 from glance.db import models 2 models.register_models('mysql') 3 4 from glance.db.models import register_models 5 register_models('mysql')
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）
绝对导入和相对导入
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）
例如：我们在glance/api/version.py中想要导入glance/cmd/manage.py
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()
测试结果：注意一定要在于glance同级的文件中测试
from glance.api import versions