python基础08模块

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1 模块化程序设计理念

量变引起质变:语句多了诞生了函数,函数多了诞生了类,函数和类多了诞生了模块,模块多了诞生了包
python基础08模块

  1. Python 程序由模块组成。一个模块对应 python 源文件,一般后缀名是:.py。
  2. 模块由语句组成。运行 Python 程序时,按照模块中语句的顺序依次执行。
  3. 语句是 Python 程序的构造单元,用于创建对象、变量赋值、调用函数、控制语句等。

2 模块化编程流程

  1. 设计 API,进行功能描述。
  2. 编码实现 API 中描述的功能。
  3. 在模块中编写测试代码,并消除全局代码。
  4. 使用私有函数实现不被外部客户端调用的模块函数。

2.1 设计API

API(Application Programming Interface 应用程序编程接口)是用于描述模块中提供的函数和类的功能描述和使用方式描述。
模块化编程中,首先设计的就是模块的 API(即要实现的功能描述),然后开始编码实现 API 中描述的功能。最后,在其他模块中导入本模块进行调用。
我们可以通过help(模块名)查看模块的API。一般使用时先导入模块 然后通过help函数查看。

import math
help(math)
math..__doc__

【示例】设计计算薪水模块的 API

"""
本模块用于计算公司员工的薪资 #模块文档字符串:以在模块的第一行增加一个文档字符串,用于描述模块的相关功能。然后通过__doc__可以获得文档字符串的内容
"""
company = "北京尚学堂" 
def yearSalary(monthSalary): 
    """根据传入的月薪,计算出年薪""" 
    pass
def daySalary(monthSalary): 
    """根据传入的月薪,计算出每天的薪资""" 
    pass

如上模块只有功能描述和规范,需要编码人员按照要求实现编码。
我们可以通过__doc__可以获得模块的文档字符串的内容。

2.2 模块的创建和测试代码

每个模块都有一个名称,通过特殊变量__name__可以获取模块的名称。在正常情况下,模块名字对应源文件名。 仅有一个例外,就是当一个模块被作为程序入口时(主程序、交互式提示符下),它的__name__的值为“main”。我们可以根据这个特点,将模块源代码文件中的测试代码进行独立的处理。

if __name__ =="__main__": #测试代码,如果这个模块被其它模块引用,则下面的代码不会运行
    print(yearSalary(3000))
    print(daySalary(3000))

3 模块导入

3.1 import…

import 模块名 #导入一个模块
import 模块 1,模块 2#导入多个模块
import 模块名 as 模块别名 #导入模块并使用新名

我们一般通过 import 语句实现模块的导入和使用,import 本质上是使用了内置函数
import()。
当我们通过 import 导入一个模块时,python 解释器进行执行,最终会生成一个对象,
这个对象就代表了被加载的模块。

import math
print(id(math))
print(type(math))
print(math.pi) #通过 math.成员名来访问模块中的

3.2 from…import导入

from 模块名 import 成员1,成员2,...
from 模块名 import *

【注】尽量避免“from 模块名 import ”这种写法。 它表示导入模块中所有的不是以下划线(_)开头的名字都导入到当前位置。 但你不知道你导入什么名字,很有可能
会覆盖掉你之前已经定义的名字。而且可读性极其的差。一般生产环境中尽量避免使用,学习时没有关系。

【和import语句的区别】import导入必须加模块名,from…import则不用

3.3 import()动态导入

import 语句本质上就是调用内置函数__import__(),我们可以通过它实现动态导入。给__import__()动态传递不同的的参数值,就能导入不同的模块。一般不建议我们自行使用__import__()导入,其行为在 python2 和 python3 中有差异,会导致意外错误。如果需要动态导入可以使用 importlib 模块

import importlib
a = importlib.import_module("math")
print(a.pi)

3.4 模块加载问题

当导入一个模块时, 模块中的代码都会被执行。不过,如果再次导入这个模块,
则不会再次执行。
Python 的设计者为什么这么设计?因为,导入模块更多的时候需要的是定义模块
中 的 变 量 、 函 数 、 对 象 等 。 这 些 并 不 需 要 反 复 定 义 和 执 行 。 “ 只 导 入 一 次import-only-once”就成了一种优化。
一个模块无论导入多少次,这个模块在整个解释器进程内有且仅有一个实例对象。
有时候我们确实需要重新加载一个模块,这时候可以使用:importlib.reload()方法

import test02
import test02
print("####")
import importlib
importlib.reload(test02)

4 包package的使用

4.1 包的概念和结构

当一个项目中有很多个模块时,需要再进行组织。我们将功能类似的模块放到一起,
形成了“包”。本质上,“包”就是一个必须有__init__.py 的文件夹。
python基础08模块
包下面可以包含“模块(module)”,也可以再包含“子包(subpackage)”。就像文件
夹下面可以有文件,也可以有子文件夹一样。但是子包里也一定要有__init__py文件

4.2导入包操作和本质

  1. import a.aa.module_AA
    在使用时,必须加完整名称来引用,比如:a.aa.module_AA.fun_AA()
  2. from a.aa import module_AA
    在使用时,直接可以使用模块名。 比如:module_AA.fun_AA()
  3. from a.aa.module_AA import fun_AA 直接导入函数
    在使用时,直接可以使用函数名。 比如:fun_AA()
    【注】
    (1)from package import item 这种语法中,item 可以是包、模块,也可以是函数、
    类、变量。
    (2)import item1.item2 这种语法中,item 必须是包或模块,不能是其它

导入包的本质其实是“导入了包的__init__.py”文件。也就是说,”import pack1”意味着执行了包 pack1 下面的__init__.py 文件。

init.py 的三个核心作用:

  1. 作为包的标识,不能删除。
  2. 用来实现模糊导入
  3. 导入包实质是执行__init__.py 文件,可以在__init__.py 文件中做这个包的初始化、以及需要统一执行代码、批量导入。

a包下的__init__.py文件内容:

import turtle #要导入的包可以统一放在init.py里
import math
print("导入 a 包")

b包下的module_B1.py文件中导入a包:

import a
print(a.math.pi)

模糊导入:用*导入包
init.py 定义 all 变量,该变量为一列表,如上例 a 包下的__init__.py 中,可定义 all = [“module_A”,“module_A2”],这意味着, from sound.effects import * 会从对应的包中导入以上两个子模块,若a包下面存在module_A3,则b包下无法导入

【注】尽管提供 import * 的方法,仍不建议在生产代码中使用这种写法

4.3 包内引用

如果是子包内的引用,可以按相对位置引入子模块 以 aa 包下的 module_AA 中导入 a
包下内容为例:
from … import module_A #…表示上级目录 .表示同级目录
from . import module_A2 #.表示同级目

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原文地址:《python基础08模块》 发布于2021-10-09

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