帶你學python基礎：模塊和包

一、什么是模塊

在我們平時的開發過程中，或多或少會用到 Python 的一些內置的功能，或者說，還會用到一些第三方的庫，我們用到的這些 Python 的內置的功能，和一些第三方的庫，就可以說是一些模塊了。

例如，我們在讀寫文件的時候，我們就會用到文件操作的模塊os。

是不是經常遇到呢？模塊，來了！

其實，每一個 Python 腳本文件都可以被當成是一個模塊。

模塊以磁盤文件的形式存在。當一個模塊變得過大，并且驅動了太多功能的話，就應該考慮拆一些代碼出來另外建一個模塊。

模塊里的代碼可以是一段直接執行的腳本，也可以是一堆類似庫函數的代碼，從而可以被別的模塊導 入(import)調用。模塊可以包含直接運行的代碼塊、類定義、 函數定義或這幾者的組合。

推薦所有的模塊在Python模塊的開頭部分導入。而且最好按照這樣的順序：

• Python標準庫模塊
• Python第三方模塊
• 自定義模塊

這個只是說約定這樣最好，其實怎樣的順序都是沒有關系的！！！

二、如何使用模塊

我想，應該知道什么是模塊了吧！

那好，再看看如何使用吧！

在 Python 中用關鍵字import來引入某個模塊，比如要導入模塊 os，就可以在文件最開始的地方用import os來引入。下面，看一個簡單的例子。

# 導入系統os模塊
import os

# 列出目錄下的文件
files = os.listdir('F:\\人工智能\\2018北風網人工智能(完結)\\三、python基礎（1）\\學習PPT\\學習PPT')
print(files)

這個例子中，我們導入了系統 os 模塊，然后調用這個 os 模塊的方法，列出目標目錄下的所有文件！

import使用方法

語法

import module1 
import module2
......
import moduleN

或者

import module1[, module2[,... moduleN]]

[]：表示可選！

模塊函數調用

當我們導入了模塊之后，我們就可以通過模塊名.函數名<br/>來調用模塊中的函數了，其實，我們也可以直接函數名 調用方法即可。但是需要注意的是，如果多個模塊中都有相同的一個方法名時，我們就必須要用模塊名.函數名來調用模塊中的函數，不然會出現沖突！

例如

files = os.listdir('F:\\人工智能\\2018北風網人工智能(完結)\\三、python基礎（1）\\學習PPT\\學習PPT')

這就是調用模塊中的方法！

導入模塊中部分方法

有時候，我們并不需要導入模塊中的所有方法，所以，python的也提供了，只導入我們需要導入的方法的方式。

• from modname import name1[, name2[, ... nameN]]

例如，要導入模塊time的sleep函數，使用如下語句。

from time import sleep, strptime

導入所有內容

from modname import*

有時候，因為模塊的名字太長或者太復雜，可能寫的時候不太方便，所以，我們可以使用別名的方式來導入，方便編寫！

別名導入

別名導入，只需要在導入語句后面加關鍵字as。

import numpy
import numpy as np  # 為numpy取別名為np

二、自定義模塊

既然，python可以有內置的模塊，那么我們可不可以自定義自己的模塊呢，把自己的功能做成一個模塊豈不是美滋滋？

當然沒有問題了，下面就來自己實現！

同文件夾實現

這個是說，python文件都在同一個文件夾下的情況。

現在，我們在同一個文件夾下定義兩個 python 文件，分別為test.py，02_demo.py。

在test.py中定義如下內容

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

導入方法

在02_demo.py中

# 導入同文件夾下
import test

from test import sum

print(sum(1, 2))

可以看出，同一文件夾下，只需要直接導入文件名即可！

不同文件夾實現

現在有02_demo.py和在learn文件下的test02.py文件，目錄如下

test02.py內容

def mul(a, b):
    return a * b

在02_demo.py中跨文件夾調用

# 跨文件夾調用
import learn.test2

from learn import test2

print(test2.mul(1, 5))

不同文件夾的調用，我們發現，需要加上文件路徑，例如，test02文件在learn文件夾下，所以導入方式為learn.test02。

然而，

這并不是最完美的，你想，如果項目很大，文件夾下很多的模塊，是不是每個都這樣導入，是不是會很麻煩。所以，python 中還提供了更簡單的方式--將目標路徑加入到環境當中。

'''
    跨模塊引入2
'''
import sys  # 查看路徑變量

print(sys.path)
# 添加目標路徑導當前環境中
sys.path.append('.\\learn')  # 返回上一級目錄
import test2 as tt

print(tt.mul(1, 10))

是不是簡單多了！

另外，如果我們自己定義的模塊和系統模塊重名，導入的時候是會覆蓋系統的模塊哦！

例如，我們在learn文件夾下定義一個 math.py 文件

math.py文件

import math

def tan(x):
    return math.tan(x) + 1

當我們導入math的時候，是會覆蓋系統的math的，導入的將是我們自定義的math。

# 覆蓋標準模塊
from learn import math

print('自定義：', math.tan(30))

import math

print('系統：', math.tan(30))

最后再講一個東西，包！

三、包

既然有了模塊，為什么還會有包呢，包到底是什么呢？容我一一道來。

我們都知道一個模塊通常是一個 python 文件，但是，這樣是不是顯得太零散了，如果我們出門的時候，東西太多了，是不是需要一個書包來裝一下這些東西，就更方便是不是！所以，包就是這個作用，把一些功能相近或者相似的模塊，都放在一個稱為包的地方！

這個包如何？哈哈！

那么包和模塊到底有什么不一樣呢？

包使用

包是一個文件夾，但是，他有一個特殊之處，我們必須在這個文件夾下面定義一個__init__.py的文件，才能被程序認作是包，模塊才能被導入成功。

現在我們就用一個，首先，我們新建一個名為package的文件夾，然后再定義一個__init__.py的文件。

然后，再在這個文件夾下新建 test10.py 和test11.py文件，內容如下

test10.py

def subtract(x, y):
    return x - y

test11.py

def add(x, y):
    return x + y

好了，現在我們試著導包。

# 導包演示

import package

print(test10.subtract(10, 10))

我們發現報錯：說我們的test10沒有定義，但是我們明明定義了，為什么呢？

原來，在我們創建一個__init__.py文件，并且一定要在文件中寫入__all__變量，為什么需要這個變量呢？

因為__init__.py控制著包的導入行為。如果__init__.py文件為空的話，僅僅是把這個包導入，不會導入包中的模塊。__init__.py中的__all__變量，是用來*控制from包名import 時導入的模塊**。

所以，我們在__init__.py中加入__all__變量。

__all__ = ['test10', 'test11']

就正確了。

包會了吧？

最后的最后，說一個小知識點。

imp.reload()

這個函數有什么作用呢？

試想一下這樣的場景，模塊在第一次被導入之后，其他的導入都不再有效。如果此時在另一個窗口中改變并保存了模塊的源代碼文件，也無法更新該模塊。

這樣設計原因在于，導入是一個開銷很大的操作（導入必須找到文件，將其編譯成字節碼，并且運行代碼），以至于每個文件、每個程序運行不能夠重復多于一次。

當一個模塊被導入到一個腳本，模塊頂層部分的代碼只會被執行一次。
因此，如果你想重新執行模塊里頂層部分的代碼，可以用reload()函數。該函數會重新導入之前導入過的模塊。

'''
    重新加載
'''
import test
# import test  #引入兩邊只輸出一句hahaha
import imp
imp.reload(test)  #重新導入test模塊