模块化编程理念

1.模块化程序设计理念

（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。

标准库模块

与函数类似，模块也分为标准库模块和用户自定义模块。

python标准库提供了操作系统功能、网络通信功能、文本处理功能、数学运算等等基本的功能。比如：random（随机

数）、math（数学运算）、time（时间处理）、file（文件处理）、os（和操作系统交互）、sys（和解释器交互）等等。

另外，python还提供了海量的第三方模块，使用方式和标准库类似。功能覆盖了我们能想到的所有领域，比如，科学计

算、web开发、大数据、人工智能、图形系统等等。

为什么需要模块化编程

模块对应于python源代码文件（.py文件）。模块中可以定义变量、函数、类、普通语句。这样，我们可以将一个python

程序分解成多个模块，便于后期的重复应用。

模块化编程将一个任务分解成多个模块，每一个模块可以便于后期的反复使用、反复搭建。

模块化编程有以下重要优势：

·便于将一个任务分解成多个模块，实现团队协同开发，完成大规模程序。

·实现代码复用，一个模块实现后，可以反复被调用。

·可维护性增强

模块化编程的流程

API是用于描述模块中提供的函数，类的功能和使用方式。

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。

示例：导入math模块，并通过help()查看math模块的API

import math
help(math)

也可以在python的API文档中查询。首先进入python的安装目录下的docs子目录中，找到python365.chm

示例:设计计算薪水模块的API，Salary.py

'''
本模块用于计算公式员工的薪资
'''
company = '公司'
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，计算出每天的工资'''
pass

如上模块只有功能描述和规范，需要编码人员按照要去实现编码。

我们可以通过__doc__可以获得模块的文档字符串的内容。

test.py

import Salary
print(Salary.__doc__)
print(Salary.yearSalary.__doc__)

模块的导入

模块化设计的好处之一就是‘代码复用性高’。写好的模块可以被反复调用，重复使用。模块的导入就是“在本模块中使用

其他模块”。

import语句基本语法格式如下：

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字

import加载的模块分为四个通用类别：

·使用python编写的代码（.py文件）；

·已被编译为共享库或DLL的c或者c++扩展；

·包好一组模块的包；

·使用c编写并链接到python解释器的内置模块；

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倒入

一个模块是，python解释器进行执行，最终生成一个对象，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成员

由上我们可以看到math模块被加载后，实际会生成一个module类的对象，该对象被math变量引用。我们可以通过math

变量引用模块中所有的内容。我们通过import导入多个模块，本质上也是生成多个module类的对象而已。有时候，我们也需

要给模块起个别名，本质上，这个别名仅仅是新建一个变量引用加载的模块对象而已。

import math as m
print(m.sqrt(4))#开方运算

import语句和from...import语句的区别

import导入的是模块。from...import导入的是模块中的一个函数/一个类。如果进行类比的话，import导入的是‘文件’，

我们要使用该‘文件’下的内容，必须前面加‘文件名称’。from... import 导入的是文件下的‘内容’，我们直接使用这些‘内容’即可

，前面在也不需要‘文件名称’了。

__import（）__动态导入 

import语句本质上就是调用内置函数__import__(),我们可以通过他实现动态导入，给__import__()动态传递不同的参数

值，就能传递不同的参数值，就能导入不同的模块。

示例：使用__import__()动态导入指定模块

s = 'math'
m = __import__(s)#导入后生成的模块对象的引用给变量m
print(m.pi)

注意：一般不建议我们使用__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)

模块的加载问题

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。‘只导入一次import-o

nly-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。

#重新加载
import importlib
importlib.reload('模块')