Python中关于模块的使用和学习讲解

什么是模块

在 python 中，一个 .py 文件就是一个模块module。

使用模块有什么好处？

- 最大的好处是大大提高了代码的可维护性。

- 其次，编写代码不必从零开始。当一个模块编写完毕，就可以被其他地方引用。

- 使用模块还可以避免函数名和变量名冲突。

举个例子，一个abc.py的文件就是一个名字叫abc的模块，一个xyz.py的文件就是一个名字叫xyz的模块。

包

假设现在我们abc和xyz模块与其他模块冲突了，为了避免冲突，我们可以通过**包**来组织。

maratrix
├── __init__.py
├── abc.py
└── xyz.py

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。

现在，abc.py模块的名字就变成了maratrix.abc，类似的，xyz.py的模块名变成了maratrix.xyz。

请注意:

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maratrix。

可以有多级目录：

maratrix
├── __init__.py
├── app
│├── __init__.py
│├── abc.py
│└── utils.py
└── utils.py

文件abc.py的模块名就是maratrix.app.abc，两个文件utils.py的模块名分别是maratrix.utils和maratrix.app.utils。

注意：

自己创建模块时要注意命名，不能和 python 自带的模块名称冲突。例如，自带了 sys 模块，自己的模块就不可命名为 sys.py，否则将无法导入系统自带的 sys 模块。

使用模块

import

import module1[, module2[,... modulen]

使用模块的第一步就是导入模块：

import sys

def pp():
 print(sys.argv)

if __name__ == '__main__':
 pp()

当解释器遇到 import 语句，如果模块在当前的搜索路径就会被导入。

一个模块只会被导入一次，不管你执行了多少次 import。这样可以防止导入模块被一遍又一遍地执行。

from … import

python 的 from 语句让你从模块中导入一个指定的部分到当前命名空间中，语法如下：

from modname import name1[, name2[, ... namen]]

from … import *

把一个模块的所有内容全都导入到当前的命名空间也是可行的，只需使用如下声明：

from modname import *

这提供了一个简单的方法来导入一个模块中的所有项目。然而这种声明不该被过多地使用。

安装第三方模块

有两种方式安装模块，我们以安装 pillow 为例来介绍。

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 pillow 的名称叫 pillow。

使用 pip 命令：

pip intsall pillow

使用 pipenv 命令：

pipenv install pillow

这里强烈推荐使用pipenv神器。

模块搜索路径

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：

>>> import mymodule
traceback (most recent call last):
  file "", line 1, in 
importerror: no module named mymodule

索路径存放在 sys 模块的 path 变量中：

>>> import sys
>>> sys.path
['', '/usr/local/cellar/python/3.6.5/frameworks/python.framework/versions/3.6/lib/python36.zip', '/usr/local/cellar/python/3.6.5/frameworks/python.framework/versions/3.6/lib/python3.6', '/usr/local/cellar/python/3.6.5/frameworks/python.framework/versions/3.6/lib/python3.6/lib-dynload', '/users/liyafeng/library/python/3.6/lib/python/site-packages', '/usr/local/lib/python3.6/site-packages', '/usr/local/cellar/numpy/1.14.2/libexec/nose/lib/python3.6/site-packages']

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('/users/liyafeng/my_py_scripts')

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。

深入模块

每个模块有各自独立的符号表，在模块内部为所有的函数当作全局符号表来使用。

所以，模块的作者可以放心大胆的在模块内部使用这些全局变量，而不用担心把其他用户的全局变量搞花。

__name__属性

一个模块被另一个程序第一次引入时，其主程序将运行。如果我们想在模块被引入时，模块中的某一程序块不执行，我们可以用__name__属性来使该程序块仅在该模块自身运行时执行。

# filename: using_name.py

if __name__ == '__main__':
print('程序自身在运行')
else:
print('我来自另一模块')

运行结果：

$ python using_name.py
程序自身在运行
$ python
>>> import using_name
我来自另一模块
>>>

说明： 每个模块都有一个__name__属性，当其值是__main__时，表明该模块自身在运行，否则是被引入。

小结

模块是一组 python 代码的集合，可以使用其他模块，也可以被其他模块使用。

创建自己的模块时，要注意：

模块名要遵循 python 变量命名规范，不要使用中文、特殊字符； 模块名不要和系统模块名冲突，最好先查看系统是否已存在该模块，检查方法是在 python 交互环境执行import ***，若成功则说明系统存在此模块。