系列文章目录


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  • 系列文章目录
  • 一、模块的概念
  • 二、模块导入
  • 1. `import`导入
  • 2. `from...import...`导入
  • 三、模块相关的补充
  • 四、模块编写规范


一、模块的概念

  • 模块的概念：
    在Python中，一个.py文件就是一个模块，模块是比类更高一级的封装。文件名就是模块的名字，模块里面包含了一些有特定功能的代码，一般是给其他程序使用的。

就像是工具箱或一堆零件，要什么工具或零件从里面拿就是了。

  • 模块的分类：
  • 内置模块：python自带的模块，如time模块；
  • 第三方模块：由其他大佬程序员写的，我们安装后就可以使用；
  • 自定义模块：由我们自己写的模块，命名风格与变量的一致；
  • 模块的三种形式：
  • 使用python编写的.py文件。
  • 被编译为共享库或DLL的C或C++扩展。（了解）
  • 使用C语言编写并连接到python解释器的内置模块。（了解）
  • 模块的作用：
  • 内置模块与第三方模块需要哪个就用哪个，拿过来就能用，不需要自己写，省时省力；
  • 自定义模块需要自己写，通常将一些经常要用的代码写在模块中，在有需要的地方使用，提高了代码的重用率。

二、模块导入

在使用模块里面的东西前，需要先导入模块！

1. import导入

  • 用法：
  • 使用import关键字，导入模块；
  • 导入时因遵守内置、第三方、自定义的导入顺序，且应该用空行隔开；
  • 一行可以导入多个，但尽量一行一个的导入；
  • 使用时以模块名.xxx的形式调用；
import time, random, ……  # 一行多个

import 第三方1
import 第三方2

import 自定义1
import 自定义2

time.time()  # 返回时间戳
  • 使用as关键字可以给模块起别名：
import numpy as np

np.array()
  • import导入模块时，python解释器执行的操作：
  1. 创建一个该模块的命名空间；
  2. 执行该模块内的代码；
  3. 将执行过程中产生的名称放进，模块的命名空间；
  4. 在当前程序的命名空间中放入模块的名称，该名称指向模块的命名空间。
  • __name__属性：
    这是每个python文件都有的属性，
  • 当foo.py被执行时，__name__的值为__main__；
  • 当foo.py被当作模块导入时，__name__的值为模块名foo；

使用if判断，可以避免模块内不应该在导入时执行的代码被执行：

def foo():
    pass

def bar():
    pass

foo()  # 被导入时，foo()会执行

if __name__ == '__main__':
bar()  # 被导入时，bar()不会执行

2. from...import...导入

  • 用法：
    from...import...的用法与import基本相同，不同之处在于可以按照需要取出模块中的一部分。
    假设我们只需要foo模块下的bar函数，不需要其他的，可以这样写：
from foo import bar
from time import *  # 导入全部

bar()  # 不需要加模块名前缀

from...import...导入后，调用时不需要加模块名前缀；

可以和as关键字连用。

可以使用*导入模块内的全部名称。

三、模块相关的补充

  • __all__变量的作用：
    __all__是一个列表，里面写入该模块内的名称，使用*来导入的时候，其实就是导入列表中指出的所有名称。
__all__ = ['foo', 'bar', 'baz']

一旦定义，则只能导入__all__中的名称！

  • sys.path的作用：
    sys.path是一个列表，保存着一些文件夹路径，python搜索模块的时候，会按照顺序在这些文件夹里面找。
    手动添加路径，以便python查找：
sys.path.append(r'/user/python/foo.py')
  • 模块搜索优先级：
  • 先内存
  • 后外存（按照sys.path中，存放的文件夹的顺序查找）
  • 查看已导入的模块：
    sys.modules是一个全局字典，该字典是python启动后就加载在内存中。每当程序员导入新的模块，sys.modules都将记录这些模块。
    sys.module对加载模块起到了缓存作用。当某个模块第一次被导入时，sys.modules将自动记录该模块。当第二次再导入时，python会直接到sys.modules中查找，从而加快了程序运行的速度。

四、模块编写规范

我们编写的代码，不仅是给自己用，还有可能会被别人拿去用。因此，代码的可读性与可维护性十分重要，这就需要我们按照一定的规范去书写程序。

注意以下程序的写法和定义顺序：

#!/usr/bin/python  # 指定解释器路径，通常只在unix环境有效

"""
模块的文档描述
"""

import sys  导入模块

x = 1  # 定义全局变量


class Foo:
    """类的文档说明"""
    pass


def bar():
    """函数的文档说明"""
    pass


if __name__ == '__main__':
    bar()