第六篇 模块和包
首先，先介绍两个概念：
- 模块：一个python文件(xxx.py)就是一个模块。我们可以在一个模块里定义变量、方法、类。
- 包：模块通过包来组织和管理。从实现的方式来看，包是一个包含init.py的文件夹。
1.模块的分类
- Python标准模块（Python内置模块、Python标准库）
- 第三方模块/库（pypi.org）
- 自定义模块
2.导入包的几种方式
- import item.subitem.subsubitem 使用import直接导入一个模块 - from package import item (推荐使用的方式) from 模块名 import 函数名 导入一个模块中的变量或者方法 - from package import * 导入这个模块里面的所有变量和方法
现在假设我们有下面的文件结构，michasel.py、james.py和amanda.py的代码是类似的，除了name的值不一样：
# 文件结构 school boys michael.py james.py __init__.py girls amanda.py __init__.py __init__.py # michael.py 示例代码 name = 'Michael' def say_hello(): print('hi, this is %s.' % (name, )) class Info(object): def __init__(self): pass def info(self): say_hello()
默认情况下，我们不需要在init.py下添加任何代码就可以使用上述的前两种方式导入。
- import item.subitem.subsubitem：使用这种方法，可以导入包或者模块，但是不能导入一个模块中定义的内容，比如模块中的类，方法或者变量等。并且引用包中的内容的时候，必须使用完整的名字（这里就是item.subitem.subsubitem）。一般使用这种方式的时候，我们可以给导入的包或者模块起别名，这样就可以避免使用很长的完整名。
import school.boys.michael school.boys.michael.say_hello() michael.say_hello() # NameError: name 'michael' is not defined # 取别名 import school.boys.james as james james.say_hello()
- from package import item：从字面理解，就是从某个包中导入子包或者模块。除此之外，还可以导入某个模块中定义的类，方法或者变量等。同时，与上面那种方法相比，这种方法可以通过import后面的名字直接使用（而不需要使用完整名）。
from school.boys import james james.say_hello() from school.boys.michael import name print(name)
- from package import *：执行from package import * 的时候，本质是读取模块里的__all__属性，看这个属性里面定义了哪些变量和函数，如果模块里面没有定义__all__，才会导入所有不以_开头的变量和函数。
# 没有定义__all__ from school.boys import * james.say_hello() # NameError: name 'james' is not defined # 设置__all__ = __all__ = ['james', 'michael'] from school.boys import * james.say_hello() # Correct michael.say_hello() # Correct # 设置__all__ = []（空列表） from school.boys import * james.say_hello() # NameError: name 'james' is not defined
__all__是一个列表，用于表示本模块可以被外界使用的成员，只对from xxx import * 这种导入方式生效，其余的方式都无效。
1.3包内引用
一个模块可以导入本包内的模块，也可以从邻包导入。导入的时候，可以使用相对位置或者绝对位置导入。需要注意的是，在主模块中导入不论本包或者邻包的模块的时候，总是要使用绝对位置，下面通过具体的示例来说明。
############## 引用相同包中的模块 ############## # 在james.py中引用michael.py中定义的name # 使用相对位置 from .michael import name as michael_name print(michael_name) # 使用绝对位置 from school.boys.michael import name as michael_name ################################################ ############## 引用邻包中的模块 ################ # 在james.py中引用amanda.py中定义的name # 使用相对位置 from ..girls.amanda import name as amanda_name print(amanda_name) # 使用绝对位置 from school.girls.amanda import name as amanda_name ################################################ ############## 主模块（例如把james.py作为主模块来运行）中，必须使用绝对位置 ############## # 例如，在james.py中以相对位置导入michael.py，并且把james.py作为主模块运行，会出现一下错误 # ImportError: attempted relative import with no known parent packagefrom .michael import name as michael_name print(michael_name) #####################################################################################
1.4自定义init.py
- 自动加载子模块：还是以本文开始的文件结构为例。现在，我们想在导入school.boys包的时候，自动就导入james.py和michael.py这两个模块。只需要在boys下的init.py中添加下面的代码
# school/boys/__init__.py from . import james from . import michael # 在主模块中导入 import school.boys school.boys.michael.say_hello()
- 合并子模块为单一的逻辑模块：例如james.py下有james_greeting方法，michael.py下有michael_greeting方法，希望在主模块中调用的时候，看起来这两个方法属于同一个模块，比如属于boys这个包，这样就不需要导入michael.py、james.py
# school/boys/__init__.py from .james import james_greeting from .michael import michael_greeting # 在主模块中导入 import school.boys school.boys.michael_greeting() school.boys.james_greeting()
- 包命名空间：文章一开始的部分就提到，我们可以在一个模块中导入一个包，一个包下面包含init.py文件。如果你好奇，或许你已经试过了 - 如果我们删除了包下面的init.py，我们依然可以在模块中导入这个包，这个神奇的魔法是通过“包命名空间”实现。当一个文件夹下不包含init.py的时候，那么解释器将把这个文件夹理解为包命名空间。这种用法，可能会用在一些开发框架中，对于框架的使用者而言，可以创建相同名称的文件夹并创建自己的模块，相当于把自己的模块整合到该开发框架中。我们可以输出某个包的str，通过判断是否包含"namespace"来判断是否是包命名空间。
import school.boys print(school.boys.__path__) print(school.boys) # output # 包 ['D:\\Workspace\\Python\\PackageDemo\\school\\boys'] <module 'school.boys' from 'D:\\Workspace\\Python\\PackageDemo\\school\\boys\\__init__.py'> # 包命名空间 _NamespacePath(['D:\\Workspace\\Python\\PackageDemo\\school\\boys']) <module 'school.boys' (namespace)>
- 添加本地的包到项目中：有一种情况是，在公司的项目中，我们需要使用到一些自家的通用的包，这个包无法通过网络获取，但是在我们的开发环境中可以找到，那在我们开发的项目中，如何去导入呢？一种简单粗暴的方法是，将包所在的路径添加的系统变量PATHONPATH中（其实还可以pip install --user packagename 来安装私有包）；另一个种是我们在项目中，修改sys.path，这样去告诉解释器去哪里找这个包。例如，现在我们把这个自家是包复制到项目是packages目录中：
import sys from os.path import abspath, join, dirname sys.path.insert(0, join(abspath(dirname(__file__)), 'src'))
1.5模块的搜索顺序
Python中引用模块是按照一定的规则以及顺序去寻找的，这个查询顺序为：先从内存中已经加载的模块（当前包）进行寻找，找不到再从内置模块（安装路径下:Lib）中寻找，内置模块如果也没有，最后去sys.path中路径包含的模块中寻找。它只会按照这个顺序从这些指定的地方去寻找，如果最终都没有找到，那么就会报错。
对于PYTHONPATH，一般不用，sys.path是最常用的。
动态修改sys.path。
os.path.dirname():获取某个路径的父路径。通常用于获取当前模块的相对路径。
print(__file__) # 当前文件的绝对路径 #D:/python_22/P16/123.py # 使用os模块获取一个路径的父路径 print(os.path.dirname(__file__)) # D:/python_22/P16 print(os.path.dirname(__file__)+'/aa') # D:/python_22/P16/aa
1.6模块属性
- dir：列出对象的所有属性及方法
- help：查看类，方法的帮助信息
- __name__：模块的名称
- __file__：文件全路径
1.7每一个文件都应该是可以被导入的
在实际开发中，每一个模块都是独立开发，开发人员通常会在模块下方增加一些测试代码，仅在模块内使用，而被导入到其他文件中时不需要执行。
__name__属性可以做到测试模块的代码只在测试情况下被运行，而在被导入时不会被执行。
__name__是Python的一个内置属性，记录着一个字符串，当被其他文件导入的时候，__name__就是模块名；但是当前执行的程序时，__name__就是__main__。
# 测试一个模块的代码可以用 if __name__ == '__main__': '''很多的测试代码''' # 这种方式来存储，这样在别的模块导入该模块时不会触发这些测试代码 # 经典测试代码版本 def main(): '''很多的测试代码''' if __name__ == '__main__': main()
1.8发布模块
- 创建setup.py
1 # -*- coding=utf-8 -*- 2 from distutils.core import setup 3 4 setup(name="package_test", # 包名 5 version="1.0", # 版本 6 description="博小园的测试模块", # 描述信息 7 long_description="完整的博小园的测试模块", # 完整的描述信息 8 author="博小园", # 作者 9 author_email="admin@admin.com", # 作者邮箱 10 url="www.ceshi.com", # 主页 11 py_modules=["package_test.testa", # Python模块列表 12 "package_test.testb"])
2. 构建模块
1 python3 setup.py build
3.生成发布压缩包
1 python3 setup.py sdist
4.解压并安装模块
1 python3 setup.py install
说明：如果想要卸载模块，只在从安装目录下，把安装模块的目录删除即可。
1.9pip安装第三方模块
第三方模块是由知名的第三方团队开发的并且被程序员广泛使用的Python包/模块，pip是一个现代的，通用的Python包管理工具，提供了对Python包的查找，下载，安装，卸载等功能。
1 # 安装和卸载pygame模块 2 pip3 install pygame 3 pip3 uninstall pygame 4 5 # 安装iPython模块 6 pip3 install ipython
