Python学习笔记（五）模块及面向对象编程
参考资料：https://www.liaoxuefeng.com/wiki/001374738125095c955c1e6d8bb493182103fac9270762a000/0013868200171577d6385bb5b4f4875bee9cbf0f0fa29c5000
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1、模块。
在Python中，一个.py文件就称之为一个模块（Module）。使用模块还可以避免函数名和变量名冲突。相同名字的函数和变量完全可以分别存在不同的模块中，因此，我们自己在编写模块时，不必考虑名字会与其他模块冲突。但是也要注意，尽量不要与内置函数名字冲突。
为了避免模块名冲突，Python又引入了按目录来组织模块的方法，称为包（Package）。引入了包以后，只要顶层的包名不与别人冲突，那所有模块都不会与别人冲突。每一个包目录下面都会有一个__init__.py的文件，这个文件是必须存在的，否则，Python就把这个目录当成普通目录，而不是一个包。__init__.py可以是空文件，也可以有Python代码，因为__init__.py本身就是一个模块，而它的模块名就是所在的目录名。
Python内置了很多模块，安装后即可使用。使用前，需要使用import关键字将其引用进来。
引用模块时，还可以使用别名，这样，可以在运行时根据当前环境选择最合适的模块。例子代码如下：
try:
import cStringIO as StringIO
except ImportError: # 导入失败会捕获到ImportError
import StringIO这样就可以优先导入cStringIO。如果有些平台不提供cStringIO，还可以降级使用StringIO。导入cStringIO时，用import ... as ...指定了别名StringIO，因此，后续代码引用StringIO即可正常工作。
在一个模块中，我们可能会定义很多函数和变量，但有的函数和变量我们希望给别人使用，有的函数和变量我们希望仅仅在模块内部使用。
正常的函数和变量名是公开的（public），可以被直接引用，比如：abc，x123，PI等；
类似__xxx__这样的变量是特殊变量，可以被直接引用，但是有特殊用途，比如上面的__author__，__name__，我们自己的变量一般不要用这种变量名；
类似_xxx和__xxx这样的函数或变量按照约定是非公开的（private），不应该被直接引用，比如_abc，__abc等；尽管Python并没有一种方法可以完全限制访问private函数或变量，但是，从编程习惯上不应该引用private函数或变量。
在Python中，安装第三方模块，是通过setuptools这个工具完成的。Python有两个封装了setuptools的包管理工具：easy_install和pip。目前官方推荐使用pip。一般来说，第三方库都会在Python官方的pypi.python.org网站注册，要安装一个第三方库，必须先知道该库的名称，可以在官网或者pypi上搜索，比如Python Imaging Library的名称叫PIL，因此，安装Python Imaging Library的命令就是：
pip install PIL 当我们试图加载一个模块时，Python会在指定的路径下搜索对应的.py文件，如果找不到，就会报错。默认情况下，Python解释器会搜索当前目录、所有已安装的内置模块和第三方模块，搜索路径存放在sys模块的path变量中。如果我们要添加自己的搜索目录，有两种方法：
一是直接修改sys.path，添加要搜索的目录：
>>> import sys
>>> sys.path.append('...')
这种方法是在运行时修改，运行结束后失效。
第二种方法是设置环境变量PYTHONPATH，该环境变量的内容会被自动添加到模块搜索路径中。设置方式与设置Path环境变量类似。注意只需要添加你自己的搜索路径，Python自己本身的搜索路径不受影响。 Python的每个新版本都会增加一些新的功能，或者对原来的功能作一些改动。有些改动是不兼容旧版本的，也就是在当前版本运行正常的代码，到下一个版本运行就可能不正常了。Python提供了__future__模块，把下一个新版本的特性导入到当前版本，于是我们就可以在当前版本中测试一些新版本的特性。举例说明如下：
from __future__ import division
print 10 / 3
print 10.0 / 3
print 10 // 32、面向对象编程。面向对象编程——Object Oriented Programming，简称OOP，是一种程序设计思想。OOP把对象作为程序的基本单元，一个对象包含了数据和操作数据的函数。它是相对于传统的面向过程的程序设计而言。
面向过程的程序设计把计算机程序视为一系列的命令集合，即一组函数的顺序执行。为了简化程序设计，面向过程把函数继续切分为子函数，即把大块函数通过切割成小块函数来降低系统的复杂度。
而面向对象的程序设计把计算机程序视为一组对象的集合，而每个对象都可以接收其他对象发过来的消息，并处理这些消息，计算机程序的执行就是一系列消息在各个对象之间传递。
在Python中，所有数据类型都可以视为对象，当然也可以自定义对象。自定义的对象数据类型就是面向对象中的类（Class）的概念。面向对象的设计思想是从自然界中来的，因为在自然界中，类（Class）和实例（Instance）的概念是很自然的。Class是一种抽象概念，所以，面向对象的设计思想是抽象出Class，根据Class创建Instance。面向对象的抽象程度又比函数要高，因为一个Class既包含数据，又包含操作数据的方法。
Python中使用关键字class来定义类，语法格式：类名=class(父类名称)。Python类通过定义一个特殊的__init__方法（构造函数），在创建实例的时候，将类的属性强制绑定。例子代码如下：
class Student(object):
def __init__(self, name, score):
self.name = name
self.score = score__init__方法的第一个参数永远是self，表示创建的实例本身，因此，在__init__方法内部，就可以把各种属性绑定到self，因为self就指向创建的实例本身。
有了__init__方法，在创建实例的时候，就不能传入空的参数了，必须传入与__init__方法匹配的参数，但self不需要传，Python解释器自己会把实例变量传进去，例子代码如下：
bart = Student('Bart Simpson', 59)
print bart.name, bart.score和普通的函数相比，在类中定义的函数只有一点不同，就是第一个参数永远是实例变量self，并且，调用时，不用传递该参数。除此之外，类的方法和普通函数没有什么区别，所以，仍然可以用默认参数、可变参数和关键字参数。
在Python中，实例的变量名如果以__（双下划线）开头，就变成了一个私有变量（private），只有内部可以访问，外部不能访问。
Python中可使用type()函数输出实例的类名称，使用isinstance()函数判断实例是否为指定的类，dir()函数输出给定类名中包含的所有属性和方法名称列表，getattr()函数获取实例指定属性（方法）的值、setattr()函数设置实例指定属性（方法）的值、hasattr()函数判断实例是否包含指定名称的属性（方法）。例子代码如下：
class Student(object):
def __init__(self):
self.name = None
class Teacher(object):
def __init__(self):
self.age = 0
a = Student()
a.name = 'mary'
b = Teacher()
b.age = 30
print 'Type of a is ', type(a)
print 'Is a instance of Student?', isinstance(a, Student)
print 'Is a instance of Teacher?', isinstance(a, Teacher)
print 'Did a include name?', hasattr(a, 'name')
print 'Did b include name?', hasattr(b, 'name')
setattr(b, 'name', 'tom')
print 'Did b include name after setattr?', hasattr(b, 'name')
print 'Name of b is ', getattr(b, 'name')上一篇： python re sub