六、模块和包

一、模块

1、基础

 

每个文件都是 一个模块，并且模块导入其他模块后就可以使用导入模块定义的变量名。模块可以由两个语句和一个内置函数处理：

•  import：使导入者以一个整体获取一个模块；

• from：允许导入者从一个模块文件中获取特定的变量名；

• imp.reload：在不终止Python程序的情况下，提供一种重新载入模块文件代码的方法。

2、使用模块的好处

• 代码重用；

• 系统命名空间的划分；模块是Python中最高级别的程序组织单元。

• 实现共享服务和数据。

3、import工作原理

 

Python中，导入并非只是把一个文件文本插入另一个文件而已。导入是运行时的运算，程序第一次导入指定文件时，会执行三个步骤：

1.  搜索（找到）模块文件；
2. 编译成位码（需要时【可选】）；
3. 执行模块的代码来创建其所定义的对象。

在之后导入相同模块时，会跳过这三个步骤，而只提取内存中已加载的模块对象：技术上，Python把载入的模块存储到 一个名为sys.modules的表中，并在一次导入操作的开始检查该表；如果模块不存在，将会启动一个三个步骤的过程。

 

4、模块搜索路径

•  程序的主目录；

• PYTHONPATH目录；

• 标准链接库目录；

• 任何.pth文件的内容（如果存在），用户把有效的目录添加到模块搜索路径中，就是在后缀名.pth（路径）的文本文件中一行行地列出目录。

这四个组件组合成sys.path。

 

二、包

 

1、基础

 

导入也可以指定目录路径。Python代码的目录称为包，这类导入称为包导入。包导入是把计算机上的目录变成另一个Python命名空间。导入基础，在导入时将文件名改为路径名，之间使用点号相隔（点号对应于机器上目录层次的路径）：

•  import dir1.dir2.mod

• from dir1.dir2.mod import x

2、包和搜索路径

 

模块搜索路径上的项目提供了平台特定的目录路径前缀

• __init__.py 包文件
  • 选择包导入，则包导入语句的路径中的每个目录都必须有__init__.py文件，否则导入包会失败。
  • 可包含代码也可为空，更像一种声明，可以防止有相同名称的目录隐藏在模块搜索路径中
  • 扮演包初始化的钩子、替目录产生模块命名空间及使用目录导入时实现from *(即from .. import * )行为的角色：
    • 包初始化，Python首次导入某个目录时，会自动执行该目录下__init__.py文件中的所有代码；
    • 模块命名空间的初始化，在包导入的模型中，脚本内的目录路径，在导入后会变成真实的嵌套对象路径。
    • from * 语句的行为，可以在__init__.py中使用__all__列表定义目录以from * 语句形式导入时，需要导出什么

3、相对和绝对导入

• 相对导入：使用点号，只在包的内部搜索，且不会搜索位于导入搜索路径（sys.path）上某处的同名模块
  • 不带点号的import语句总是会引发Python略过模块导入搜索路径的相对部分，且在sys.path所包含的绝对目录中查找。其作用域：
    • 相对导入适用于只在包内导入；
    • 相对导入只是用于from语句；
    • 数据含糊不清。

4、文件夹被视作包需满足两个条件：

 

（1）文件夹中必须有__init__.py文件；

（2）不能作为顶层模块来执行该文件夹中的py文件（即不能作为主函数的入口）。