模块 — 小白学 Python

前言

学习到这里，可以说 Python 基础学习基本接近尾声了。

一、Python 模块简介

在开发过程中，随着程序代码越写越多，在一个文件里代码就会越来越长，越来越不容易维护。

后面我们学习了函数，知道函数是实现一项或多项功能的一段程序，这样就更方便我们重复使用代码。

紧接着，我们有学了类，类可以封装方法和变量（属性）。这样就更方便我们维护代码了。

我们之前学过，类的结构是这样的:

类的结构

而我们要学的模块是这样的：

模块的组成

在模块中，我们不但可以直接存放变量，还能存放函数，还能存放类。

不知道你们还有没有印象，我们封装函数用的是 def , 封装类用的是 class 。

而我们封装模块，是不需要任何语句的。

在 Python 中，一个 .py 文件就称之为一个模块（Module）。

可以看下我之前写的例子，在 pychrome 上，这样一个 test.py 文件就是一个模块。

test ~/dev/python/test
├── com
│   └── twowater
│       ├── __init__.py
│       ├── iter.py
│       └── test.py        ← 这里就是一个模块
│   └── __init__.py
└── venv

# test.py 的内容：
#!/usr/bin/env python
# -*- coding: UTF-8 -*-

其实模块就是函数功能的扩展。为什么这么说呢？

那是因为模块其实就是实现一项或多项功能的程序块。

通过上面的定义，不难发现，函数和模块都是用来实现功能的，只是模块的范围比函数广，在模块中，可以有多个函数。

然有了函数，那为啥那需要模块？

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。我们在编写程序的时候，也经常引用其他模块，包括 Python 内置的模块和来自第三方的模块。

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。

Python 本身就内置了很多非常有用的模块，只要安装完毕，这些模块就可以立刻使用。我们可以尝试找下这些模块，比如我的 Python 安装目录是默认的安装目录，在 C:\Users\Administrator\AppData\Local\Programs\Python\Python36 ，然后找到 Lib 目录，就可以发现里面全部都是模块，没错，这些 .py 文件就是模块了。

Lib 目录下的部分文件大致是这样的：

文件	修改时间	大小
`_compat_pickle.py`	2017/2/13 22:38	9 KB
`_compression.py`	2017/2/13 22:38	6 KB
`_dummy_thread.py`	2017/2/13 22:38	6 KB
`_markupbase.py`	2017/2/13 22:38	15 KB
`_osx_support.py`	2017/2/13 22:38	20 KB
`_pydecimal.py`	2017/3/21 17:46	232 KB
`_pyio.py`	2017/3/21 17:46	89 KB
`_sitebuiltins.py`	2017/2/13 22:38	4 KB
`_strptime.py`	2017/2/13 22:38	25 KB
`_threading_local.py`	2017/2/13 22:38	8 KB
`_weakrefset.py`	2017/2/13 22:38	6 KB
`abc.py`	2017/2/13 22:38	9 KB
`aifc.py`	2017/3/4 5:11	33 KB
`antigravity.py`	2017/2/13 22:38	1 KB
`argparse.py`	2017/2/13 22:38	91 KB
`ast.py`	2017/3/21 17:46	13 KB

其实模块可以分为标准库模块和自定义模块，而刚刚我们看到的 Lib 目录下的都是标准库模块。

二、模块的使用

1、import

Python 模块的使用跟其他编程语言也是类似的。你要使用某个模块，在使用之前，必须要导入这个模块。导入模块我们使用关键字 import。

import 的语法基本如下：

import module1[, module2[,... moduleN]

比如我们使用标准库模块中的 math 模块。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。

#!/usr/bin/env python3
# -*- coding: UTF-8 -*-

import math

_author_ = '两点水'

print(math.pi)

输出的结果：

3.141592653589793

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。

当我们使用 import 语句的时候，Python 解释器是怎样找到对应的文件的呢？

这就涉及到 Python 的搜索路径，搜索路径是由一系列目录名组成的，Python 解释器就依次从这些目录中去寻找所引入的模块。这看起来很像环境变量，事实上，也可以通过定义环境变量的方式来确定搜索路径。搜索路径是在 Python 编译或安装的时候确定的，安装新的库应该也会修改。搜索路径被存储在sys 模块中的 path 变量。

因此，我们可以查一下路径：

#!/usr/bin/env python
# -*- coding: UTF-8 -*-

import sys

print(sys.path)

输出结果：

['C:\\Users\\Administrator\\Desktop\\Python\\Python8Code', 'G:\\PyCharm 2017.1.4\\helpers\\pycharm', 'C:\\Users\\Administrator\\AppData\\Local\\Programs\\Python\\Python36\\python36.zip', 'C:\\Users\\Administrator\\AppData\\Local\\Programs\\Python\\Python36\\DLLs', 'C:\\Users\\Administrator\\AppData\\Local\\Programs\\Python\\Python36\\lib', 'C:\\Users\\Administrator\\AppData\\Local\\Programs\\Python\\Python36', 'C:\\Users\\Administrator\\AppData\\Local\\Programs\\Python\\Python36\\lib\\site-packages', 'C:\\Users\\Administrator\\Desktop\\Python\\Python8Code\\com\\Learn\\module\\sys']

2、from···import

有没有想过，怎么直接导入某个模块中的属性和方法呢？

Python 中，导入一个模块的方法我们使用的是 import 关键字，这样做是导入了这个模块，这里需要注意了，这样做只是导入了模块，并没有导入模块中具体的某个属性或方法的。而我们想直接导入某个模块中的某一个功能，也就是属性和方法的话，我们可以使用 from···import 语句。

语法如下：

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

看完简介后可能会想， from···import 和 import 方法有啥区别呢？

想知道区别是什么，观察下面两个例子：

import 导入 sys 模块，然后使用 version 属性

#!/usr/bin/env python3
# -*- coding: UTF-8 -*-

import sys

print(sys.version)   # 通过导入的 sys 模块，调用里面的方法或属性
print(version)       # 会报错，没法直接使用 version 属性，因为导入的只是 sys 这个模块

运行结果：

3.6.1 (v3.6.1:69c0db5, Mar 21 2017, 18:41:36) [MSC v.1900 64 bit (AMD64)]
NameError: name 'version' is not defined

from···import 直接导入 version 属性

#!/usr/bin/env python3
# -*- coding: UTF-8 -*-

from sys import version

print(version)   # 直接使用 version 属性，无需 sys. 前缀

运行结果：

3.6.1 (v3.6.1:69c0db5, Mar 21 2017, 18:41:36) [MSC v.1900 64 bit (AMD64)]

3、from ··· import *

通过上面的学习，我们知道了 from sys import version 可以直接导入 version 属性。

但是如果我们想使用其他的属性呢？

比如使用 sys 模块中的 executable ，难道又要写多一句 from sys import executable ,两个还好，如果三个，四个呢？

难道要一直这样写下去？

这时候就需要 from ··· import * 语句了，这个语句可以把某个模块中的所有方法属性都导入。比如：

#!/usr/bin/env python3
# -*- coding: UTF-8 -*-

from sys import *

print(version)
print(executable)

输出的结果为：

3.6.1 (v3.6.1:69c0db5, Mar 21 2017, 18:41:36) [MSC v.1900 64 bit (AMD64)]
C:\Users\Administrator\AppData\Local\Programs\Python\Python36\python.exe

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

学会用一个陌生模块

模块不必一个一个背。先明确眼前的需求：把一个数向上取整。我们去标准库文档里找到 math.ceil，看它接收什么、返回什么，再用很小的输入验证。

from math import ceil

print(ceil(2.1))
print(ceil(0))
print(ceil(-2.1))

输出：

3
0
-2

负数这个结果很值得停下来想一下：向上取整不是把数字的绝对值变大。阅读函数说明以后，用正数、零和负数核对，比只试一个正数更容易发现理解偏差。

后面综合项目会把函数放进 tracker.py，测试文件再导入它。导入模块和直接执行脚本的目的不同；if __name__ == '__main__' 可以让命令行入口只在直接执行时启动，避免测试导入时就要求输入命令参数。

如果遇到导入失败，先记录实际运行的 Python、当前目录、文件名和完整错误。把无关业务代码去掉，只保留那句导入验证。自己的文件也不要随便取成 math.py、json.py，否则可能遮住本来想导入的模块。

前言

学习到这里，可以说 Python 基础学习基本接近尾声了。

一、Python 模块简介

在开发过程中，随着程序代码越写越多，在一个文件里代码就会越来越长，越来越不容易维护。

后面我们学习了函数，知道函数是实现一项或多项功能的一段程序，这样就更方便我们重复使用代码。

紧接着，我们有学了类，类可以封装方法和变量（属性）。这样就更方便我们维护代码了。

我们之前学过，类的结构是这样的:

类的结构

而我们要学的模块是这样的：

模块的组成

在模块中，我们不但可以直接存放变量，还能存放函数，还能存放类。

不知道你们还有没有印象，我们封装函数用的是 def , 封装类用的是 class 。

而我们封装模块，是不需要任何语句的。

在 Python 中，一个 .py 文件就称之为一个模块（Module）。

可以看下我之前写的例子，在 pychrome 上，这样一个 test.py 文件就是一个模块。

test ~/dev/python/test
├── com
│   └── twowater
│       ├── __init__.py
│       ├── iter.py
│       └── test.py        ← 这里就是一个模块
│   └── __init__.py
└── venv

# test.py 的内容：
#!/usr/bin/env python
# -*- coding: UTF-8 -*-

其实模块就是函数功能的扩展。为什么这么说呢？

那是因为模块其实就是实现一项或多项功能的程序块。

通过上面的定义，不难发现，函数和模块都是用来实现功能的，只是模块的范围比函数广，在模块中，可以有多个函数。

然有了函数，那为啥那需要模块？

最大的好处是大大提高了代码的可维护性。

Lib 目录下的部分文件大致是这样的：

文件	修改时间	大小
`_compat_pickle.py`	2017/2/13 22:38	9 KB
`_compression.py`	2017/2/13 22:38	6 KB
`_dummy_thread.py`	2017/2/13 22:38	6 KB
`_markupbase.py`	2017/2/13 22:38	15 KB
`_osx_support.py`	2017/2/13 22:38	20 KB
`_pydecimal.py`	2017/3/21 17:46	232 KB
`_pyio.py`	2017/3/21 17:46	89 KB
`_sitebuiltins.py`	2017/2/13 22:38	4 KB
`_strptime.py`	2017/2/13 22:38	25 KB
`_threading_local.py`	2017/2/13 22:38	8 KB
`_weakrefset.py`	2017/2/13 22:38	6 KB
`abc.py`	2017/2/13 22:38	9 KB
`aifc.py`	2017/3/4 5:11	33 KB
`antigravity.py`	2017/2/13 22:38	1 KB
`argparse.py`	2017/2/13 22:38	91 KB
`ast.py`	2017/3/21 17:46	13 KB

其实模块可以分为标准库模块和自定义模块，而刚刚我们看到的 Lib 目录下的都是标准库模块。

二、模块的使用

1、import

Python 模块的使用跟其他编程语言也是类似的。你要使用某个模块，在使用之前，必须要导入这个模块。导入模块我们使用关键字 import。

import 的语法基本如下：

import module1[, module2[,... moduleN]

比如我们使用标准库模块中的 math 模块。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。

#!/usr/bin/env python3
# -*- coding: UTF-8 -*-

import math

_author_ = '两点水'

print(math.pi)

输出的结果：

3.141592653589793

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。

当我们使用 import 语句的时候，Python 解释器是怎样找到对应的文件的呢？

因此，我们可以查一下路径：

#!/usr/bin/env python
# -*- coding: UTF-8 -*-

import sys

print(sys.path)

输出结果：

['C:\\Users\\Administrator\\Desktop\\Python\\Python8Code', 'G:\\PyCharm 2017.1.4\\helpers\\pycharm', 'C:\\Users\\Administrator\\AppData\\Local\\Programs\\Python\\Python36\\python36.zip', 'C:\\Users\\Administrator\\AppData\\Local\\Programs\\Python\\Python36\\DLLs', 'C:\\Users\\Administrator\\AppData\\Local\\Programs\\Python\\Python36\\lib', 'C:\\Users\\Administrator\\AppData\\Local\\Programs\\Python\\Python36', 'C:\\Users\\Administrator\\AppData\\Local\\Programs\\Python\\Python36\\lib\\site-packages', 'C:\\Users\\Administrator\\Desktop\\Python\\Python8Code\\com\\Learn\\module\\sys']

2、from···import

有没有想过，怎么直接导入某个模块中的属性和方法呢？

语法如下：

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

看完简介后可能会想， from···import 和 import 方法有啥区别呢？

想知道区别是什么，观察下面两个例子：

import 导入 sys 模块，然后使用 version 属性

#!/usr/bin/env python3
# -*- coding: UTF-8 -*-

import sys

print(sys.version)   # 通过导入的 sys 模块，调用里面的方法或属性
print(version)       # 会报错，没法直接使用 version 属性，因为导入的只是 sys 这个模块

运行结果：

3.6.1 (v3.6.1:69c0db5, Mar 21 2017, 18:41:36) [MSC v.1900 64 bit (AMD64)]
NameError: name 'version' is not defined

from···import 直接导入 version 属性

#!/usr/bin/env python3
# -*- coding: UTF-8 -*-

from sys import version

print(version)   # 直接使用 version 属性，无需 sys. 前缀

运行结果：

3.6.1 (v3.6.1:69c0db5, Mar 21 2017, 18:41:36) [MSC v.1900 64 bit (AMD64)]

3、from ··· import *

通过上面的学习，我们知道了 from sys import version 可以直接导入 version 属性。

但是如果我们想使用其他的属性呢？

比如使用 sys 模块中的 executable ，难道又要写多一句 from sys import executable ,两个还好，如果三个，四个呢？

难道要一直这样写下去？

这时候就需要 from ··· import * 语句了，这个语句可以把某个模块中的所有方法属性都导入。比如：

#!/usr/bin/env python3
# -*- coding: UTF-8 -*-

from sys import *

print(version)
print(executable)

输出的结果为：

3.6.1 (v3.6.1:69c0db5, Mar 21 2017, 18:41:36) [MSC v.1900 64 bit (AMD64)]
C:\Users\Administrator\AppData\Local\Programs\Python\Python36\python.exe

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

学会用一个陌生模块

模块不必一个一个背。先明确眼前的需求：把一个数向上取整。我们去标准库文档里找到 math.ceil，看它接收什么、返回什么，再用很小的输入验证。

from math import ceil

print(ceil(2.1))
print(ceil(0))
print(ceil(-2.1))

输出：

3
0
-2

模块

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一、Python 模块简介

二、模块的使用

1、import

2、from···import

3、from ··· import *

学会用一个陌生模块

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目录

一、Python 模块简介

二、模块的使用

1、import

2、from···import

3、from ··· import *

学会用一个陌生模块

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