Python 模块

1. 模块的介绍与使用

2. __main__

3. __all__ 变量

4. 包（Package）

5. import 的路径搜索

6. 重新导入模块

7. 循环导入

 

 

1. 模块的介绍与使用

在C语言中如果要引用sqrt函数，必须用语句#include <math.h>引入math.h这个头文件，否则是无法正常进行调用的。

那么在Python中，如果要引用一些其他的函数，该怎么处理呢？

在Python中有一个概念叫做模块（module），这个和C语言中的头文件以及Java中的包很类似，比如在Python中要调用sqrt函数，必须用import关键字引入math这个模块，下面就来了解一下Python中的模块。

说的通俗点：模块就好比是工具包，要想使用这个工具包中的工具（就好比函数），就需要导入这个模块。

import

在Python中用关键字 import 来引入某个模块，比如要引用模块 math，就可以在文件最开始的地方用 import math 来引入。

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。

import 模块名1, 模块名2...

若要调用math模块中的函数，则必须这样引用：

模块名.函数名

问：为什么必须加上模块名调用呢？

因为可能存在这样一种情况，在多个模块中含有相同名称的函数，此时如果只是通过函数名来调用，解释器无法知道到底要调用哪个函数。所以如果像上述这样引入模块的时候，调用函数必须加上模块名。

import math

# 这样会报错
print sqrt(2)

# 这样才能正确调用
print math.sqrt(2)

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。

有时候我们只需要用到模块中的某个函数，只需要引入该函数即可，此时可以用下面方法实现：

from 模块名 import 函数名1, 函数名2, ....

不仅可以引入函数，还可以引入一些全局变量、类等。

注意：

• 如果想一次性引入math中所有的东西，还可以通过 from math import * 来实现。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。
• 通过这种方式引入的时候，调用函数时只能给出函数名，不能给出模块名，因此当两个模块中含有相同名称函数的时候，后面一次引入会覆盖前一次引入。也就是说假如模块A中有函数 function()，在模块B中也有函数 function()，如果引入A中的 function 在先、B中的 function 在后，那么当调用 function 函数的时候，是去执行模块B中的 function 函数。

as：给模块起别名

import time as tt

tt.sleep(1)

定位模块

当你导入一个模块，Python解析器对模块位置的搜索顺序是：

1. 当前目录；
2. 如果不在当前目录，Python 则搜索在系统设置的 PYTHONPATH 下的每个目录；
3. 如果都找不到，Python 会查看默认路径。UNIX 下默认路径一般为 /usr/local/lib/python/；Windows 则在 Python 安装目录的 site-package 目录下；

模块搜索路径存储在 system 模块的 sys.path 变量中。变量里包含当前目录、PYTHONPATH 和由安装过程决定的默认目录。

示例：增加临时搜索路径

import sys
sys.path.append("D:\\")  # 临时增加的搜索路径，程序结束后该路径也就从搜索路径中消失
print(sys.path)

 

2. __main__ 

作用：

• 可以根据 __name__ 变量的结果判断出，是在当前 python 模块直接执行的，还是被引入执行的，从而能够有选择性的执行测试代码。
• 如果是在本模块中直接执行程序，则 __name__ 变量的值为 “__main__”。

def add(a, b):
    return a + b

    
# 进行自测
# 只有在当前模块下执行程序，才会执行以下代码
# 若本模块被其他模块引入，以下代码无法被使用
if __name__ == "__main__":
    print(add(2, 3))

 

3. __all__ 变量

如果一个文件中有 __all__ 变量，那么也就意味着这个变量中所没有的元素，不会被 from xxx import * 时导入。

示例：

python main.py 执行结果：

Test类中的test方法
test1函数
Traceback (most recent call last):
  File "main.py", line 7, in <module>
    test2()
NameError: name 'test2' is not defined

 

4. 包（Package）

什么是 Python 中的包？

• 将有联系的模块组织在一起，即放到同一个文件夹下，并且在这个文件夹创建一个名字为__init__.py 文件，那么这个文件夹就称之为包。
• 有效避免模块名称冲突问题，让应用的组织结构更加清晰。

示例：使用 from 包名 import 模块 的方式导入

from 包名 import 模块名
from 包名.子包名 import 模块名
from 包名.子包名.子子包名 import 模块名

__init__.py

• __init__.py 控制着包的导入行为，当此文件为空时，仅仅是把这个包导入，不会导入包中的模块。
• 在 __init__.py 文件中，定义一个 __all__ 变量，它控制着 from 包名 import * 时导入的模块。

示例：在 __init__.py 文件中写入

__all__ = ["模块名1", "模块名2"]

 

5. import 的路径搜索

>>> import sys
>>> sys.path
['', 'C:\\Python3\\python38.zip', 'C:\\Python3\\DLLs', 'C:\\Python3\\lib', 'C:\\Python3', 'C:\\Python3\\lib\\site-packages', 'C:\\Python3\\lib\\site-packages\\utx-0.0.7-py3.8.egg']

路径搜索

• 从上面列出的目录里依次查找要导入的模块文件
• ' ' 表示当前路径

# 程序执行时导入模块路径
sys.path.append('/home/itcast/xxx')  # 添加搜索路径 
sys.path.insert(0, '/home/itcast/xxx')  # 将该路径的搜索顺序放第一位

 

6. 重新导入模块

当某模块被导入后，若该模块进行了修改后需要重新导入使用，则需要使用 reload(模块名)。

• Python2 中可以直接使用 reload(module) 重载模块。
• Pyhton3 中则需要先导入 reload 模块：

>>> import math
>>> from imp import reload
>>> reload(math)
<module 'math' (built-in)>

 

7. 循环导入

a.py

from b import b

b.py

from a import a

 执行结果：

E:\python_pra>python a.py
Traceback (most recent call last):
  File "a.py", line 1, in <module>
    from b import b
  File "E:\python_pra\b.py", line 1, in <module>
    from a import a
  File "E:\python_pra\a.py", line 1, in <module>
    from b import b
ImportError: cannot import name 'b' from partially initialized module 'b' (most likely due to a circular import) (E:\python_pra\b.py)

怎样避免循环导入：

• 程序设计上分层，降低耦合。
• 导入语句放在后面需要导入时再导入，例如放在函数体内导入。