Python/模块与包之模块

1.什么是模块？

模块就是py文件

2.为什么要用模块？

如果在解释器上进行编码，把解释器关闭之前写的文件就不存在了，如果使用模块的话就能永久保存在磁盘中。

3.如何使用模块？

3.1 import 通过import导入要使用的模块

 1 #spam.py

 2 print('from the spam.py')

 3

 4 money=1000

 5

 6 def read1():

 7     print('spam->read1->money',1000)

 8

 9 def read2():

10     print('spam->read2 calling read')

11     read1()

12

13 def change():

14     global money

15     money=0

3.1.1 模块可以包含可执行的语句和函数的定义，这些语句的目的是初始化模块，它们只在模块名第一次遇到导入import语句时才执行（import语句是可以在程序中的任意位置使用的,且针对同一个模块很import多次,为了防止你重复导入，python的优化手段是：第一次导入后就将模块名加载到内存里第二次和第三次的导入就不会起作用

import spam

import spam

import spam

我们可以从sys.module中找到当前已经加载的模块，sys.module是一个字典，内部包含模块名与模块对象的映射，该字典决定了导入模块时是否需要重新导入。

实例文件：

print('from the spam')

xx=11

def n():

    print("look ")

def n1():

    print('took')

def change():

    global xx

    xx=0

每个模块都是一个独立的名称空间，定义在这个模块中的函数，把这个模块的名称空间当做全局名称空间，这样我们在编写自己的模块时，就不用担心我们定义在自己模块中全局变量会在被导入时，与使用者的全局变量冲突

冲突测试一
import spam

xx=112

print(spam.xx)

执行结果

from the spam

11

Process finished with exit code 0

冲突测试二
import spam

def n():

    print('------')

spam.n()

执行结果

from the spam

look 

Process finished with exit code 0

冲突测试三
import spam

xx=111

spam.change()

print(xx)

执行结果

from the spam

111

Process finished with exit code 0

总结：首次导入模块时会做三件事：

1.为源文件（spam模块）创建新的名称空间，在spam中定义的函数和方法若是使用到了globa时访问的就是这个名称空间

2.在新创建的命名空间中执行模块中包好的代码，见初始导入import spam

3.创建名字spam来引用该命名空间

为模块起别名，方便调用使用：

起别名只在当前模块中有用

improt 和 from ... improt 都支持as 为模块起别名

import spam as sm

print（sm.money）

为已经导入的模块起别名的方式对编写可扩展的代码很有用，假设有两个模块xmlreader.py和csvreader.py，它们都定义了函数read_data(filename):用来从文件中读取一些数据，但采用不同的输入格式。可以编写代码来选择性地挑选读取模块，例如

if file_fromat=='xml':

    import xmreader as reader

elif fil _fromat=='csv':

    import csvreader as reader

data=reader.read_date(filename)

3.2 from ....import...

对比import spam，会将源文件的名称空间'spam'带到当前名称空间中，使用时必须是spam.名字的方式

而from 语句相当于import，也会创建新的名称空间，但是将spam中的名字直接导入到当前的名称空间中，在当前名称空间中，直接使用名字就可以了、

 1 from spam import n,n1

这样在当前位置就直接使用n，n1函数了，执行时仍然以spam文全局名称空间

测试一
from spam import n

xx=222

n()

执行结果

from the spam

look 11

测试二
from spam import  n1

def n():

    print('good')

n1()

执行结果

from the spam

took

look 11

如果当前有重名read1或者read2，那么会有覆盖效果。

需要特别强调的一点是：python中的变量赋值不是一种存储操作，而只是一种绑定关系，如下：

from spam import xx,n

xx=123   # 将当前位置的名字xx绑定到了123

print(xx)     #打印当前名字

n()   #读取spam.py中名字xx 仍然为11

执行结果

from the spam

123

look 11

Process finished with exit code 0

from spam improt * 把spam中所有的不是以下划线开头的名字都导入到当前位置，大部分情况下我们的Python程序不应该使用这种导入方式，因为*是导入全部，很有可能会覆盖掉你之前定义好的名字，而且可读性极其的差，在交互式环境中导入时没有问题

 1 from spam import * #将模块spam中所有的名字都导入到当前名称空间

 2 print(xx)

 3 print(n)

 4 print(n1)

 5 print(change)

 6

 7 '''

 8 执行结果:

 9 from the spam.py

10 11

11 <function n at 0x1012e8158>

12 <function n1 at 0x1012e81e0>

13 <function change at 0x1012e8268>

可以使用__all__来控制*（用于新版本）

在spam.py中新增一行

__all__=['money','read1'] #这样在另外一个文件中用from spam import *就这能导入列表中规定的两个名字

考虑到性能的原因，每个模块只被导入一次,放入字典sys.module中，如果你改变了模块的内容，你必须重启程序，python不支持重新加载或卸载之前导入的模块，

有的同学可能会想到直接从sys.module中删除一个模块不就可以卸载了吗，注意了，你删了sys.module中的模块对象仍然可能被其他程序的组件所引用，因而不会被清楚。

特别的对于我们引用了这个模块中的一个类，用这个类产生了很多对象，因而这些对象都有关于这个模块的引用。

如果只是你想交互测试的一个模块，使用 importlib.reload(), e.g. import importlib; importlib.reload(modulename)，这只能用于测试环境

def func1():

    print('func1')

1 import time,importlib

2 import aa

3

4 time.sleep(20)

5 # importlib.reload(aa)

6 aa.func1()

在20秒的等待时间里，修改aa.py中func1的内容，等待test.py的结果。

打开importlib注释，重新测试

3.3 把模块当做脚本执行

我们可以通过模块的全局变量__name__来查看模块名：
当做脚本运行：
__name__ 等于'__main__'

当做模块导入：
__name__=

作用：用来控制.py文件在不同的应用场景下执行不同的逻辑
if __name__ == '__main__':

def fib(n):    # write Fibonacci series up to n

    a, b = 0, 1

    while b < n:

        print(b, end=' ')

        a, b = b, a+b

    print()

def fib2(n):   # return Fibonacci series up to n

    result = []

    a, b = 0, 1

    while b < n:

        result.append(b)

        a, b = b, a+b

    return result

if __name__ == "__main__":

    import sys

    fib(int(sys.argv[1]))

3.4 模块搜索路径

Python解释器在启动时会自动加载一些模块，可以使用sys.modules查看

模块查找顺序是先查找内存--------->没有就查找内建--------->然后查找路径-------->在没有找到就会报错。

3.5 标准模块

python提供了一个标准模块库，一些模块被内置到解释器中，这些提供了不属于语言核心部分的操作的访问，但它们是内置的，无论是为了效率还是提供对操作系统原语的访问。这些模块集合是依赖于底层平台的配置项，如winreg模块只能用于windows系统。特别需要注意的是，sys模块内建在每一个python解释器

sys.ps1
sys.ps2
这俩只在命令行有效，得出的结果，标识了解释器是在交互式模式下。

变量sys.path是一个决定了模块搜索路径的字符串列表，它从环境变量PYTHONOATH中初始化默认路径，如果PYTHONPATH没有设置则从内建中初始化值，我们可以修改它
sys.path.append

import os

os.path.normpath(path)  #规范化路径，转换path的大小写和斜杠

a='/Users/jieli/test1/\\\a1/\\\\aa.py/../..'

print(os.path.normpath(a))

'''

打印结果：

\Users\jieli\test1

'''

#具体应用

import os,sys

possible_topdir = os.path.normpath(os.path.join(

    os.path.abspath(__file__),

    os.pardir, #上一级

    os.pardir,

    os.pardir

))

sys.path.insert(0,possible_topdir)

3.6 dir()函数

内建函数dir是用来查找模块中定义的名字，返回一个有序字符串列表
import spam
dir(spam)

如果没有参数,dir()列举出当前定义的名字

dir()不会列举出内建函数或者变量的名字，它们都被定义到了标准模块builtin中，可以列举出它们，
import builtins
dir(builtins)

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