chapter10.3模块化

模块化

一般来说，编程语言中，库，包，模块是同一种概念，是代码组织方式

python只有模块的对象类型，但是为了模块化组织模块的便利，提供了包的概念

模块module，指的是Python的源代码文件。

包package，指的是模块组织在一起的包名同名的目录及其相关文件

导入语句

import模块，允许写成一行，完全导入

import ... as ... 模块别名

　　impor语句，会找到指定的模块，加载和初始化它，生成模块对象，找不到，抛出ImportError异常

　　在Import所在的作用域的局部命名空间中，增加和上一步创建的对象关联

　　import后只能出现模块类型，包或者模块

总结：

import语句，只导入顶级模块，其名称会加入到本地名词空间，并绑定到其模块对象

导入非顶级模块，只将其顶级模块的名称加入本地命名空间，导入的模块必须使用完全限定名称来访问。

如果使用了as，as后的名称直接绑定到导入的模块对象，该名称加入本地名词空间

from 模块 import 后跟较多，模块，类，函数，变量都可以

from ... import ... as ...

from后的模块不会填入名词空间，

from pathlib import Path, PosixPath     #在当前名词空间导入该模块指定的成员
print(dir())    #[..., 'Path','PosixPath']

from functools import *     #在当前名词空间导入该模块所有的公共成员或指定成员
print(dir())    ##'WRAPPER_ASSIGNMENTS', 'WRAPPER_UPDATES',..., 'update_wrapper', 'wraps'

from os.path import exists  #加载，初始化os，os.path模块,exists加入本地名词空间

if exists('test.txt'):
    print('exists')
else:
    print('not found')

print(dir())
print(exists)

import os

print(os.path.exists)
print(exists)
print(os.path.__dict__['exists'])
print(getattr(os.path,'exists'))
#以上方法获得同一个对象

找到from子句中指定的模块加载并初始化它(注意不是导入)

对于import子句后的名称

　　先查from子句导入的模块是否具有该名称的属性

　　如果没有,则尝试导入该模块是否具有该名称的属性

　　还没有找到,就抛出ImportError异常

　　这个名称保存到本地名词空间,如果有as子句,则使用as子句后的名称

导入的模块不会消亡，只是没有标识符记得

导入的名词对象在创建后不会改变，只创建一次，重复导入或者重命名后，也不会新建对象

自定义模块

.py就是模块天然的模块

命名规则

　　模块就是文件名

　　必须符合标识符要求，test-module.py 不能作为文件名

　　不要使用系统模块名来命名，除非明确知道模块的用途

　　通常模块名未全小写，下划线来分割

模块搜素顺序

sys.modules 　　显示当前模块内已经导入的模块

sys.path 　　查看搜索顺序，python模块的路径搜索顺序

import sys

for p in sys.path:
    print(p)

当加载模块时，需要从这个搜索路径中从前到后依次查找，并不会搜索这些目录的子目录

搜索到模块就加载，搜索不到就抛异常

路径也可以是字典，zip文件，egg文件。

　　.egg文件，由setuptools库创建的包，第三方库常用的格式，添加了元数据(版本号，依赖信息等)信息的zip文件

路径顺序为

　　程序主目录，程序运行的主程序的脚本所在的目录。

　　PYTHONPATH目录，环境变量PYTHONPATH设置的目录也是搜索模块的路径。

　　标准库目录，Python自带的库模块所在的目录

模块不会重复导入

模块不会重复导入，sys.modules储存所有已经加载过的所有模块，是一个字典

模块运行

__name__ 每个模块都有保存模块名，每个模块都有一个__name__特殊变量来储存当前模块名，如果不指定，则默认为源代码文件名，如果是包则有限定名

解释器初始化时，会初始化sys.module字典(保存已加载的模块)，加载builtins(全局函数，常量)模块、__main__模块、sys模块，以及初始化模块搜索路径sys.path

当从标准输入(命令行方式输入)，脚本（*.py），或交互式读取的时候，会将模块的__name__设置为__main__，模块的顶层代码就在__main__这个作用域中执行。顶层代码：模块中缩进最外层的代码

如果是import导入，则__name__默认就是模块名

脚本语言,可以直接运行,但有列外

if __name__ =='__main__' ：用途

本模块的功能测试，对于非本模块不会执行这个语句

避免主模块变更的副作用

顶层代码没有封装，主模块使用正常，但是一旦变更主模块，原来的变成了导入模块，由于原来代码没有封装，就会一起执行。

可以在该语句下放例子,测试代码

模块属性

__file__　　字符串，源文件路径

__cached__　　字符串，编译后的字节码文件路径

__spec__　　显示模块的规范

__name__　　模块名

__package__　　当模块是包，同__name__；否则，可以设置为顶级模块的空字符串

包

目录可以当作包来看，包是特殊的模块。

目录不可以写入数据，__init__，包的特殊文件，初始化目录,目录的代码就在这个文件中

目录含有__init__就叫做包　　package

子模块

包可以没有__init__.py　　不会影响导入，但是最好少做，尽量保留该文件

包可以更好的组织模块，尤其是大模块，可以拆分成很多子模块，便于使用某些功能就加载相应的模块

包目录中的__init__.py 是包第一次导入时执行的，内容可以是空，也可以是用于该包初始化工作的代码，最好不要删除它（低版本不可删除）

包目录间只能使用.作为分隔符,表示模块及子模块的层级关系

模块就是命名空间,其内部的顶层标识符,都是它的属性,可以通过__dict__或dir(module)查看

包也是模块,但模块不一定是包,包是特殊的模块,是一种组织方式,它包含__path__属性

dir只能到模块的边界，就是模块的界限

模块的边界非常强，模块下的文件都受模块管理，相当于国界

作用域，globals，模块是最大范围，locals显示当前作用域

locals() 和dir()不带参数时意义相同

绝对导入、相对导入

绝对导入，在import语句或者from导入模块，模块名称最前面不是以.点开头的

绝对导入总是去模块搜索路径中找，会先看是否已经加载该模块

相对导入，只能在包内使用，且只能在from后，import语法不支持

使用.表示当前目录内，

..表示上一级

使用了相对导入的模块不能作为主模块运行

一般用在包内部，相对导入只是为了内部相互引用资源的，不是为了直接运行，对于包来说，正确的使用方式是在顶级模块中使用这些包

访问控制

像_或者__开头的文件，都可以导入，模块内没有访问控制，所有变量都不做特殊处理

隐藏名对模块无用

私有属性在类下有用，在模块下无用

from ... import * 和 __all__

使用*时会将公共模块放入名词空间，但是如果在模块内定义了__all__，就可以控制给*访问的模块

__all__时一个列表，元素是字符串，每一个元素都是一个模块内的变量名

__all__只影响*号导入

总结：

使用from xyz import * 导入

1、如果模块没有__all__，只导入没有下划线开头的该模块下的变量。如果时包，子模块也不会导入，除非在__all__中设置，或__init__.py中导入

2、如果模块有__all__，只导入__all__列表中指定的名称，哪怕这个名词是下划线开头的或是子模块

3、from...import * 导入简单，但是会大量带入不使用的变量，甚至有可能造成名称的冲突，而__all__可以控制被导入模块在这种导入方式下提供想提供的变量名称。

编写时，应该尽量加入__all__

使用from module import name1,name2 导入

这种方式导入是明确的，哪怕是导入子模块，或者导入下划线开头的名字

模块对象是同一个，模块变量也是同一个，对模块变量的修改会影响所有使用者，

除非万不得已，或者明确知道自己在做什么，否则不要轻易修改模块的变量

打补丁，也可以修改模块的变量，类，函数等内容

模块化