python的模塊化

一、模塊化

•  一般來說，編程語言中，庫、包、模塊是同一種概念，是代碼組織方式
•  python中只有一種模塊對象，但是為了模塊化組織模塊的便利，提供了一個概念-包、模塊是同一種概念，是代碼組織方式
•  模塊module，指的是python的源代碼文件
•  包package，值的是模塊組織在一起的和包名同名的目錄及其相關文件

二、導入語句

•  import 模塊1，模塊2 ： 模塊完全導入
•  import...as... ： 模塊別名

1、import語句

• 找到指定的模塊，加載和初始化它，生成模塊對象，找不到，拋出ImportError異常；在import所在的作用域的局部命名空間中，增加名稱和上一步創建的對象關聯

import functools  # 導入頂級模塊
import os.path    #導入非頂級模塊
print(dir())
print(functools)    
    導入頂級模塊，其名稱會加入到本地名稱空間中，並綁定到其模塊對象
    導入非頂級模塊，將其頂級模塊加入到本地名稱空間中，導入的模塊必須使用完全限定名來訪問
    如果使用了as，其后的名稱直接加入到本地名稱空間中，並直接綁定到導入的模塊對象
    

2、from...import   部分導入

•    from...import...as...  別名
•    from pathlib import Path,PosixPath # 在當前名稱空間導入該模塊指定的成員
•    from pathlib import *  #在當前名稱空間導入該模塊所有公共成員
•    from functools import wraps as wr  #別名

舉例1：  
    from os.path import exists  #加載，初始化os.path模塊，exists加入本地名稱空間並綁定

    if exists('c:\'):
              print('Found')
              
    else:
              print('Not Found')
        

    print(dir())
    print(exists)

    找到from子句中指定的模塊，加載並初始化它
    對應import子句后的名稱
        1、先查form子句導入的模塊是否具有該名稱的屬性
        2、如果不是，則嘗試導入該名稱的子模塊
        3、還沒找到，則拋出ImportError異常
        4、這個名稱保存到本地名稱空間中，如果有as子句，則使用as子句后的名稱

三、自定義模塊命名規范

•  1、模塊名就是文件名
•  2、模塊名必須符合標識符的要求，非數字開頭的字母數字和下划線的組合
•  3、不要使用系統模塊名，避免沖突，除非你明確知道這個模塊名的用途 
•  4、通常模塊名為全小寫，下划線來分割

 

四、模塊搜索順序

1、使用sys.path查看搜索順序

import sys

    for p in sys.path:
        print(p)
    
執行輸出：
    c:\users\administrator\appdata\local\programs\python\python35\python35.zip
    c:\users\administrator\appdata\local\programs\python\python35\DLLs
    c:\users\administrator\appdata\local\programs\python\python35\lib
    c:\users\administrator\appdata\local\programs\python\python35
    c:\users\administrator\appdata\local\programs\python\python35\lib\site-packages
    c:\users\administrator\appdata\local\programs\python\python35\lib\site-packages\IPython\extensions
    C:\Users\Administrator\.ipython
    
     顯示結果為，python模塊的路徑搜索順序，當加載一個模塊的時候，需要從這些搜索路徑中從前到后依次查找
    不搜索這些目錄的子目錄，搜索到就加載，搜索不到就拋異常

2、路徑順序

•   程序主目錄，程序運行的主程序腳本所在的目錄
•   PYTHONPATH目錄，環境變量PYTHONPATH設置的目錄也是搜索模塊的路徑
•   標准庫目錄，python自帶的庫模塊所在的目錄

3、模塊的重復導入

• 所有加載的模塊都會記錄在sys.modules中，sys.modlues存儲已經加載過的所有模塊的字典，所以不存在重復導入

4、模塊運行

• __name__,每個模塊都會定義一個__name__特殊變量來存儲當前模塊的名稱，如果不指定，則默認為源代碼文件名詞，如果是包則有限定名解釋器初始化的時候，會初始化sys.modules字典(保存已加載的模塊),創建builtins模塊，
• __main__模塊，sys模塊，以及模塊搜索路徑sys.path

5、if __name__ == '__main__':用途

• 本模塊的功能測試，測試本模塊內的函數
• 避免主模塊變更的副作用，頂層代碼沒有封裝，主模塊使用沒有問題，但是，一旦有了新的主模塊，當前模塊要被導入，由於原來代碼沒有封裝，一並執行了

五、模塊的屬性

•  __file__ : 字符串，源文件路徑
•  __cached__: 字符串，編譯后的字節碼文件路徑
•  __spec__ : 顯示模塊的規范
•  __name__ : 模塊名
•  __package__ : 當模塊是包，同__name__,否則，可以設置為頂級模塊的空字符串

1、包package特殊的模塊

模塊和包的總結：

• 包能更好的組織模塊，尤其是大模塊代碼很多，可以拆分成很多子模塊，便於使用某些功能就加載相應的子模塊；
• 包目錄中__init__.py是在包第一次導入的時候就會執行，內容可以為空，也可以是用於該包初始化工作的代碼，最好不要刪除它；
• 導入子模塊一定會加載父模塊，但是導入父模塊一定不會導入子模塊，包目錄之間只能使用點作為間隔符，表示模塊及其子模塊的層級關系
• 模塊也是封裝，如同類，函數。不過他能夠封裝變量，類，函數
• 模塊就是名稱空間，其內部的頂層標識符，都是他的屬性，可以通過__dict__或dir()查看

 

六、絕對導入和相對導入

1、絕對導入

• 在import語句或者from導入模塊，模塊名稱最前面不是以點開頭的是絕對導入
• 絕對導入總是去搜索模塊搜索路徑中找

2、相對導入

• 只能在包內使用，且只能用在from語句中，使用.點號，表示當前目錄內
•  ..表示表示上一級目錄，不要在頂層模塊中使用相對導入