Python - 面向对象

需要了解的定义性文字:

面向对象(object-oriented ;简称: OO) 至今还没有统一的概念 我这里把它定义为: 按人们 认识客观世界的系统思维方式,采用基于对象(实体) 的概念建立模型,模拟客观世界分析、设 计、实现软件的办法。

面向对象编程(Object Oriented Programming-OOP) 是一种解决软件复用的设计和编程方法。 这种方法把软件系统中相近相似的操作逻辑和操作 应用数据、状态,以类的型式描述出来,以对象实例的形式在软件系统中复用,以达到提高软件开发效率的作用。

定义类

定义一个类，格式如下：

class 类名:
    方法列表

demo：定义一个Car类

# 定义类
class Car:
    # 方法
    def getCarInfo(self):
        print('车轮子个数:%d, 颜色%s'%(self.wheelNum, self.color))

    def move(self):
        print("车正在移动...")

说明：

• 定义类时有2种：新式类和经典类，上面的Car为经典类，如果是Car(object)则为新式类
• 类名 的命名规则按照"大驼峰"

创建对象

通过上一节课程，定义了一个Car类；就好比有车一个张图纸，那么接下来就应该把图纸交给生成工人们去生成了

python中，可以根据已经定义的类去创建出一个个对象

创建对象的格式为:

对象名 = 类名()

创建对象demo:

# 定义类
class Car:
    # 移动
    def move(self):
        print('车在奔跑...')

    # 鸣笛
    def toot(self):
        print("车在鸣笛...嘟嘟..")


# 创建一个对象，并用变量BMW来保存它的引用
BMW = Car()
BMW.color = '黑色'
BMW.wheelNum = 4 #轮子数量
BMW.move()
BMW.toot()
print(BMW.color)
print(BMW.wheelNum)

总结：

• BMW = Car()，这样就产生了一个Car的实例对象，此时也可以通过实例对象BMW来访问属性或者方法
• 第一次使用BMW.color = '黑色'表示给BMW这个对象添加属性，如果后面再次出现BMW.color = xxx表示对属性进行修改
• BMW是一个对象，它拥有属性（数据）和方法（函数）
• 当创建一个对象时，就是用一个模子，来制造一个实物 

 

__init__()方法

想一想:

在上一小节的demo中，我们已经给BMW这个对象添加了2个属性，wheelNum（车的轮胎数量）以及color（车的颜色），试想如果再次创建一个对象的话，肯定也需要进行添加属性，显然这样做很费事，那么有没有办法能够在创建对象的时候，就顺便把车这个对象的属性给设置呢？

答:

__init__()方法

<1>使用方式

def 类名:
    #初始化函数，用来完成一些默认的设定
    def __init__():
        pass

<2>__init__()方法的调用

# 定义汽车类
class Car:

    def __init__(self):
        self.wheelNum = 4
        self.color = '蓝色'

    def move(self):
        print('车在跑，目标:夏威夷')

# 创建对象
BMW = Car()

print('车的颜色为:%s'%BMW.color)
print('车轮胎数量为:%d'%BMW.wheelNum)

总结1

当创建Car对象后，在没有调用__init__()方法的前提下，BMW就默认拥有了2个属性wheelNum和color，原因是__init__()方法是在创建对象后，就立刻被默认调用了

"魔法"方法

1. 打印id()

如果把BMW使用print进行输出的话，会看到如下的信息

即看到的是创建出来的BMW对象在内存中的地址

2. 定义__str__()方法

class Car:

    def __init__(self, newWheelNum, newColor):
        self.wheelNum = newWheelNum
        self.color = newColor

    def __str__(self):
        msg = "嘿。。。我的颜色是" + self.color + "我有" + int(self.wheelNum) + "个轮胎..."
        return msg

    def move(self):
        print('车在跑，目标:夏威夷')


BMW = Car(4, "白色")
print(BMW)

总结

• 在python中方法名如果是__xxxx__()的，那么就有特殊的功能，因此叫做“魔法”方法
• 当使用print输出对象的时候，只要自己定义了__str__(self)方法，那么就会打印从在这个方法中return的数据

 

self

1. 理解self

看如下示例:

# 定义一个类
class Animal:

    # 方法
    def __init__(self, name):
        self.name = name

    def printName(self):
        print('名字为:%s'%self.name)

# 定义一个函数
def myPrint(animal):
    animal.printName()


dog1 = Animal('西西')
myPrint(dog1)

dog2 = Animal('北北')
myPrint(dog2)

运行结果:

总结

• 所谓的self，可以理解为自己
• 可以把self当做C++中类里面的this指针一样理解，就是对象自身的意思
• 某个对象调用其方法时，python解释器会把这个对象作为第一个参数传递给self，所以开发者只需要传递后面的参数即可

隐藏数据

可能你已经意识到，查看过着修改对象的属性（数据），有2种方法

1. 直接通过对象名修改

    SweetPotato.cookedLevel = 5

2. 通过方法间接修改

    SweetPotato.cook(5)

分析

明明可以使用第1种方法直接修改，为什么还要定义方法来间接修改呢？

至少有2个原因：

• 如果直接修改属性，烤地瓜至少需要修改2部分，即修改cookedLevel和cookedString。而使用方法来修改时，只需要调用一次即可完成
• 如果直接访问属性，可能会出现一些数据设置错误的情况产生例如cookedLevel = -3。这会使地瓜比以前还生，当然了这也没有任何意义，通过使用方法来进行修改，就可以在方法中进行数据合法性的检查

 

保护对象的属性

如果有一个对象，当需要对其进行修改属性时，有2种方法

• 对象名.属性名 = 数据 ---->直接修改
• 对象名.方法名() ---->间接修改

为了更好的保存属性安全，即不能随意修改，一般的处理方式为

• 将属性定义为私有属性
• 添加一个可以调用的方法，供调用

class People(object):

    def __init__(self, name):
        self.__name = name

    def getName(self):
        return self.__name

    def setName(self, newName):
        if len(newName) >= 5:
            self.__name = newName
        else:
            print("error:名字长度需要大于或者等于5")

xiaoming = People("dongGe")
print(xiaoming.__name)

class People(object):

    def __init__(self, name):
        self.__name = name

    def getName(self):
        return self.__name

    def setName(self, newName):
        if len(newName) >= 5:
            self.__name = newName
        else:
            print("error:名字长度需要大于或者等于5")

xiaoming = People("dongGe")

xiaoming.setName("wanger")
print(xiaoming.getName())

xiaoming.setName("lisi")
print(xiaoming.getName())

总结

• Python中没有像C++中public和private这些关键字来区别公有属性和私有属性
• 它是以属性命名方式来区分，如果在属性名前面加了2个下划线'__'，则表明该属性是私有属性，否则为公有属性（方法也是一样，方法名前面加了2个下划线的话表示该方法是私有的，否则为公有的）。

__del__()方法

创建对象后，python解释器默认调用__init__()方法；

当删除一个对象时，python解释器也会默认调用一个方法，这个方法为__del__()方法

import time
class Animal(object):

    # 初始化方法
    # 创建完对象后会自动被调用
    def __init__(self, name):
        print('__init__方法被调用')
        self.__name = name


    # 析构方法
    # 当对象被删除时，会自动被调用
    def __del__(self):
        print("__del__方法被调用")
        print("%s对象马上被干掉了..."%self.__name)

# 创建对象
dog = Animal("哈皮狗")

# 删除对象
del dog


cat = Animal("波斯猫")
cat2 = cat
cat3 = cat

print("---马上 删除cat对象")
del cat
print("---马上 删除cat2对象")
del cat2
print("---马上 删除cat3对象")
del cat3

print("程序2秒钟后结束")
time.sleep(2)

结果:

 

总结

• 当有1个变量保存了对象的引用时，此对象的引用计数就会加1
• 当使用del删除变量指向的对象时，如果对象的引用计数不会1，比如3，那么此时只会让这个引用计数减1，即变为2，当再次调用del时，变为1，如果再调用1次del，此时会真的把对象进行删除

 

继承介绍以及单继承

1. 继承的概念

在现实生活中，继承一般指的是子女继承父辈的财产，如下图

 

2. 继承示例

# 定义一个父类，如下:
class Cat(object):

    def __init__(self, name, color="白色"):
        self.name = name
        self.color = color

    def run(self):
        print("%s--在跑"%self.name)


# 定义一个子类，继承Cat类如下:
class Bosi(Cat):

    def setNewName(self, newName):
        self.name = newName

    def eat(self):
        print("%s--在吃"%self.name)


bs = Bosi("印度猫")
print('bs的名字为:%s'%bs.name)
print('bs的颜色为:%s'%bs.color)
bs.eat()
bs.setNewName('波斯')
bs.run()

运行结果:

说明：

• 虽然子类没有定义__init__方法，但是父类有，所以在子类继承父类的时候这个方法就被继承了，所以只要创建Bosi的对象，就默认执行了那个继承过来的__init__方法

总结

• 子类在继承的时候，在定义类时，小括号()中为父类的名字
• 父类的属性、方法，会被继承给子类

3. 注意点

class Animal(object):

    def __init__(self, name='动物', color='白色'):
        self.__name = name
        self.color = color

    def __test(self):
        print(self.__name)
        print(self.color)

    def test(self):
        print(self.__name)
        print(self.color)



class Dog(Animal):
    def dogTest1(self):
        #print(self.__name) #不能访问到父类的私有属性
        print(self.color)


    def dogTest2(self):
        #self.__test() #不能访问父类中的私有方法
        self.test()


A = Animal()
#print(A.__name) #程序出现异常，不能访问私有属性
print(A.color)
#A.__test() #程序出现异常，不能访问私有方法
A.test()

print("------分割线-----")

D = Dog(name = "小花狗", color = "黄色")
D.dogTest1()
D.dogTest2()

• 私有的属性，不能通过对象直接访问，但是可以通过方法访问
• 私有的方法，不能通过对象直接访问
• 私有的属性、方法，不会被子类继承，也不能被访问
• 一般情况下，私有的属性、方法都是不对外公布的，往往用来做内部的事情，起到安全的作用

 

多继承

Python中多继承的格式如下:

# 定义一个父类
class A:
    def printA(self):
        print('----A----')

# 定义一个父类
class B:
    def printB(self):
        print('----B----')

# 定义一个子类，继承自A、B
class C(A,B):
    def printC(self):
        print('----C----')

obj_C = C()
obj_C.printA()
obj_C.printB()

运行结果:

----A----
----B----

说明

• python中是可以多继承的
• 父类中的方法、属性，子类会继承

注意点

• 想一想:

  如果在上面的多继承例子中，如果父类A和父类B中，有一个同名的方法，那么通过子类去调用的时候，调用哪个？

#coding=utf-8
class base(object):
    def test(self):
        print('----base test----')
class A(base):
    def test(self):
        print('----A test----')

# 定义一个父类
class B(base):
    def test(self):
        print('----B test----')

# 定义一个子类，继承自A、B
class C(A,B):
    pass


obj_C = C()
obj_C.test()

print(C.__mro__) #可以查看C类的对象搜索方法时的先后顺序

重写父类方法与调用父类方法

1. 重写父类方法

所谓重写，就是子类中，有一个和父类相同名字的方法，在子类中的方法会覆盖掉父类中同名的方法

#coding=utf-8
class Cat(object):
    def sayHello(self):
        print("halou-----1")


class Bosi(Cat):

    def sayHello(self):
        print("halou-----2")

bosi = Bosi()

bosi.sayHello()

2. 调用父类的方法

#coding=utf-8
class Cat(object):
    def __init__(self,name):
        self.name = name
        self.color = 'yellow'


class Bosi(Cat):

    def __init__(self,name):
        # 调用父类的__init__方法1(python2)
        #Cat.__init__(self,name)
        # 调用父类的__init__方法2
        #super(Bosi,self).__init__(name)
        # 调用父类的__init__方法3
        super().__init__(name)

    def getName(self):
        return self.name

bosi = Bosi('xiaohua')

print(bosi.name)
print(bosi.color)

多态

多态的概念是应用于Java和C#这一类强类型语言中，而Python崇尚“鸭子类型”。

所谓多态：定义时的类型和运行时的类型不一样，此时就成为多态

• Python伪代码实现Java或C#的多态

class F1(object):
    def show(self):
        print 'F1.show'

class S1(F1):
    def show(self):
        print 'S1.show'

class S2(F1):
    def show(self):
        print 'S2.show'

# 由于在Java或C#中定义函数参数时，必须指定参数的类型
# 为了让Func函数既可以执行S1对象的show方法，又可以执行S2对象的show方法，所以，定义了一个S1和S2类的父类
# 而实际传入的参数是：S1对象和S2对象

def Func(F1 obj):
    """Func函数需要接收一个F1类型或者F1子类的类型"""

    print obj.show()

s1_obj = S1()
Func(s1_obj) # 在Func函数中传入S1类的对象 s1_obj，执行 S1 的show方法，结果：S1.show

s2_obj = S2()
Func(s2_obj) # 在Func函数中传入Ss类的对象 ss_obj，执行 Ss 的show方法，结果：S2.show

• Python “鸭子类型”

class F1(object):
    def show(self):
        print 'F1.show'

class S1(F1):

    def show(self):
        print 'S1.show'

class S2(F1):

    def show(self):
        print 'S2.show'

def Func(obj):
    print obj.show()

s1_obj = S1()
Func(s1_obj) 

s2_obj = S2()
Func(s2_obj)

 

类属性、实例属性

在了解了类基本的东西之后，下面看一下python中这几个概念的区别

先来谈一下类属性和实例属性

在前面的例子中我们接触到的就是实例属性（对象属性），顾名思义，类属性就是类对象所拥有的属性，它被所有类对象的实例对象所共有，在内存中只存在一个副本，这个和C++中类的静态成员变量有点类似。对于公有的类属性，在类外可以通过类对象和实例对象访问

类属性

class People(object):
    name = 'Tom'  #公有的类属性
    __age = 12     #私有的类属性

p = People()

print(p.name)           #正确
print(People.name)      #正确
print(p.__age)            #错误，不能在类外通过实例对象访问私有的类属性
print(People.__age)        #错误，不能在类外通过类对象访问私有的类属性

实例属性(对象属性)

class People(object):
    address = '山东' #类属性
    def __init__(self):
        self.name = 'xiaowang' #实例属性
        self.age = 20 #实例属性

p = People()
p.age =12 #实例属性
print(p.address) #正确
print(p.name)    #正确
print(p.age)     #正确

print(People.address) #正确
print(People.name)    #错误
print(People.age)     #错误

通过实例(对象)去修改类属性

class People(object):
    country = 'china' #类属性


print(People.country)
p = People()
print(p.country)
p.country = 'japan' 
print(p.country)      #实例属性会屏蔽掉同名的类属性
print(People.country)
del p.country    #删除实例属性
print(p.country)

总结

• 如果需要在类外修改类属性，必须通过类对象去引用然后进行修改。如果通过实例对象去引用，会产生一个同名的实例属性，这种方式修改的是实例属性，不会影响到类属性，并且之后如果通过实例对象去引用该名称的属性，实例属性会强制屏蔽掉类属性，即引用的是实例属性，除非删除了该实例属性。

 

静态方法和类方法

1. 类方法

是类对象所拥有的方法，需要用修饰器@classmethod来标识其为类方法，对于类方法，第一个参数必须是类对象，一般以cls作为第一个参数（当然可以用其他名称的变量作为其第一个参数，但是大部分人都习惯以'cls'作为第一个参数的名字，就最好用'cls'了），能够通过实例对象和类对象去访问。

class People(object):
    country = 'china'

    #类方法，用classmethod来进行修饰
    @classmethod
    def getCountry(cls):
        return cls.country

p = People()
print p.getCountry()    #可以用过实例对象引用
print People.getCountry()    #可以通过类对象引用

类方法还有一个用途就是可以对类属性进行修改：

class People(object):
    country = 'china'

    #类方法，用classmethod来进行修饰
    @classmethod
    def getCountry(cls):
        return cls.country

    @classmethod
    def setCountry(cls,country):
        cls.country = country


p = People()
print p.getCountry()    #可以用过实例对象引用
print People.getCountry()    #可以通过类对象引用

p.setCountry('japan')   

print p.getCountry()   
print People.getCountry()

结果显示在用类方法对类属性修改之后，通过类对象和实例对象访问都发生了改变

2. 静态方法

需要通过修饰器@staticmethod来进行修饰，静态方法不需要多定义参数

class People(object):
    country = 'china'

    @staticmethod
    #静态方法
    def getCountry():
        return People.country


print People.getCountry()

总结

从类方法和实例方法以及静态方法的定义形式就可以看出来，类方法的第一个参数是类对象cls，那么通过cls引用的必定是类对象的属性和方法；而实例方法的第一个参数是实例对象self，那么通过self引用的可能是类属性、也有可能是实例属性（这个需要具体分析），不过在存在相同名称的类属性和实例属性的情况下，实例属性优先级更高。静态方法中不需要额外定义参数，因此在静态方法中引用类属性的话，必须通过类对象来引用

工厂模式

1. 简单工厂模式

在上一节中，最后留下的个问题，该怎样解决呢？

1.1.使用函数实现

# 定义伊兰特车类
class YilanteCar(object):

    # 定义车的方法
    def move(self):
        print("---车在移动---")

    def stop(self):
        print("---停车---")

# 定义索纳塔车类
class SuonataCar(object):

    # 定义车的方法
    def move(self):
        print("---车在移动---")

    def stop(self):
        print("---停车---")

# 用来生成具体的对象
def createCar(typeName):
    if typeName == "伊兰特":
        car = YilanteCar()
    elif typeName == "索纳塔":
        car = SuonataCar()
    return car

# 定义一个销售北京现代车的店类
class CarStore(object):

    def order(self, typeName):
        # 让工厂根据类型，生产一辆汽车
        car = createCar(typeName)
        return car

1.2.使用类来实现

# 定义伊兰特车类
class YilanteCar(object):

    # 定义车的方法
    def move(self):
        print("---车在移动---")

    def stop(self):
        print("---停车---")

# 定义索纳塔车类
class SuonataCar(object):

    # 定义车的方法
    def move(self):
        print("---车在移动---")

    def stop(self):
        print("---停车---")

# 定义一个生产汽车的工厂，让其根据具体的订单生产车
class CarFactory(object):

    def createCar(self,typeName):
        if typeName == "伊兰特":
            car = YilanteCar()
        elif typeName == "索纳塔":
            car = SuonataCar()

        return car

# 定义一个销售北京现代车的店类
class CarStore(object):

    def __init__(self):
        #设置4s店的指定生产汽车的工厂
        self.carFactory = CarFactory()

    def order(self, typeName):
        # 让工厂根据类型，生产一辆汽车
        car = self.carFactory.createCar(typeName)
        return car

咋一看来，好像只是把生产环节重新创建了一个类，这确实比较像是一种编程习惯，此种解决方式被称作简单工厂模式

工厂函数、工厂类对具体的生成环节进行了封装，这样有利于代码的后需扩展，即把功能划分的更具体，4s店只负责销售，汽车厂只负责制造

2. 工厂方法模式

多种品牌的汽车4S店

当买车时，有很多种品牌可以选择，比如北京现代、别克、凯迪拉克、特斯拉等，那么此时该怎样进行设计呢？

# 定义一个基本的4S店类
class CarStore(object):

    #仅仅是定义了有这个方法，并没有实现，具体功能，这个需要在子类中实现
    def createCar(self, typeName):
        pass

    def order(self, typeName):
        # 让工厂根据类型，生产一辆汽车
        self.car = self.createCar(typeName)
        self.car.move()
        self.car.stop()

# 定义一个北京现代4S店类
class XiandaiCarStore(CarStore):

    def createCar(self, typeName):
        self.carFactory = CarFactory()
        return self.carFactory.createCar(typeName)


# 定义伊兰特车类
class YilanteCar(object):

    # 定义车的方法
    def move(self):
        print("---车在移动---")

    def stop(self):
        print("---停车---")

# 定义索纳塔车类
class SuonataCar(object):

    # 定义车的方法
    def move(self):
        print("---车在移动---")

    def stop(self):
        print("---停车---")

# 定义一个生产汽车的工厂，让其根据具体得订单生产车
class CarFactory(object):

    def createCar(self,typeName):
        self.typeName = typeName
        if self.typeName == "伊兰特":
            self.car = YilanteCar()
        elif self.typeName == "索纳塔":
            self.car = SuonataCar()

        return self.car

suonata = XiandaiCarStore()
suonata.order("索纳塔")

最后来看看工厂方法模式的定义

定义了一个创建对象的接口(可以理解为函数)，但由子类决定要实例化的类是哪一个，工厂方法模式让类的实例化推迟到子类，抽象的CarStore提供了一个创建对象的方法createCar，也叫作工厂方法。

子类真正实现这个createCar方法创建出具体产品。 创建者类不需要直到实际创建的产品是哪一个，选择了使用了哪个子类，自然也就决定了实际创建的产品是什么。

 

__new__方法

__new__和__init__的作用

class A(object):
    def __init__(self):
        print("这是 init 方法")

    def __new__(cls):
        print("这是 new 方法")
        return object.__new__(cls)

A()

总结

• __new__至少要有一个参数cls，代表要实例化的类，此参数在实例化时由Python解释器自动提供

• __new__必须要有返回值，返回实例化出来的实例，这点在自己实现__new__时要特别注意，可以return父类__new__出来的实例，或者直接是object的__new__出来的实例

• __init__有一个参数self，就是这个__new__返回的实例，__init__在__new__的基础上可以完成一些其它初始化的动作，__init__不需要返回值

• 我们可以将类比作制造商，__new__方法就是前期的原材料购买环节，__init__方法就是在有原材料的基础上，加工，初始化商品环节

注意点

单例模式

1. 单例是什么

举个常见的单例模式例子，我们日常使用的电脑上都有一个回收站，在整个操作系统中，回收站只能有一个实例，整个系统都使用这个唯一的实例，而且回收站自行提供自己的实例。因此回收站是单例模式的应用。

确保某一个类只有一个实例，而且自行实例化并向整个系统提供这个实例，这个类称为单例类，单例模式是一种对象创建型模式。

2. 创建单例-保证只有1个对象

# 实例化一个单例
class Singleton(object):
    __instance = None

    def __new__(cls, age, name):
        #如果类数字能够__instance没有或者没有赋值
        #那么就创建一个对象，并且赋值为这个对象的引用，保证下次调用这个方法时
        #能够知道之前已经创建过对象了，这样就保证了只有1个对象
        if not cls.__instance:
            cls.__instance = object.__new__(cls)
        return cls.__instance

a = Singleton(18, "dongGe")
b = Singleton(8, "dongGe")

print(id(a))
print(id(b))

a.age = 19 #给a指向的对象添加一个属性
print(b.age)#获取b指向的对象的age属性

运行结果：

In [12]: class Singleton(object):
    ...:     __instance = None
    ...: 
    ...:     def __new__(cls, age, name):
    ...:         if not cls.__instance:
    ...:             cls.__instance = object.__new__(cls)
    ...:         return cls.__instance
    ...: 
    ...: a = Singleton(18, "dongGe")
    ...: b = Singleton(8, "dongGe")
    ...: 
    ...: print(id(a))
    ...: print(id(b))
    ...: 
    ...: a.age = 19
    ...: print(b.age)
    ...: 
4391023224
4391023224
19

3. 创建单例时，只执行1次__init__方法

# 实例化一个单例
class Singleton(object):
    __instance = None
    __first_init = False

    def __new__(cls, age, name):
        if not cls.__instance:
            cls.__instance = object.__new__(cls)
        return cls.__instance

    def __init__(self, age, name):
        if not self.__first_init:
            self.age = age
            self.name = name
            Singleton.__first_init = True


a = Singleton(18, "dongGe")
b = Singleton(8, "dongGe")

print(id(a))
print(id(b))


print(a.age)
print(b.age)

a.age = 19
print(b.age)

运行结果:

 

模块

<1>Python中的模块

有过C语言编程经验的朋友都知道在C语言中如果要引用sqrt函数，必须用语句#include 引入math.h这个头文件，否则是无法正常进行调用的。

那么在Python中，如果要引用一些其他的函数，该怎么处理呢？

在Python中有一个概念叫做模块（module），这个和C语言中的头文件以及Java中的包很类似，比如在Python中要调用sqrt函数，必须用import关键字引入math这个模块，下面就来了解一下Python中的模块。

说的通俗点：模块就好比是工具包，要想使用这个工具包中的工具(就好比函数)，就需要导入这个模块

<2>import

在Python中用关键字import来引入某个模块，比如要引用模块math，就可以在文件最开始的地方用import math来引入。

形如:

    import module1,mudule2...

当解释器遇到import语句，如果模块在当前的搜索路径就会被导入。

在调用math模块中的函数时，必须这样引用：

　　模块名.函数名

• 想一想:

  为什么必须加上模块名调用呢？

• 答:

  因为可能存在这样一种情况：在多个模块中含有相同名称的函数，此时如果只是通过函数名来调用，解释器无法知道到底要调用哪个函数。所以如果像上述这样引入模块的时候，调用函数必须加上模块名

    import math

    #这样会报错
    print sqrt(2)

    #这样才能正确输出结果
    print math.sqrt(2)

有时候我们只需要用到模块中的某个函数，只需要引入该函数即可，此时可以用下面方法实现：

    from 模块名 import 函数名1,函数名2....

不仅可以引入函数，还可以引入一些全局变量、类等

• 注意:

  • 通过这种方式引入的时候，调用函数时只能给出函数名，不能给出模块名，但是当两个模块中含有相同名称函数的时候，后面一次引入会覆盖前一次引入。也就是说假如模块A中有函数function( )，在模块B中也有函数function( )，如果引入A中的function在先、B中的function在后，那么当调用function函数的时候，是去执行模块B中的function函数。

  • 如果想一次性引入math中所有的东西，还可以通过from math import *来实现

<3>from…import

Python的from语句让你从模块中导入一个指定的部分到当前命名空间中

语法如下：

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

例如，要导入模块fib的fibonacci函数，使用如下语句：

    from fib import fibonacci

注意

• 不会把整个fib模块导入到当前的命名空间中，它只会将fib里的fibonacci单个引入

<4>from … import *

把一个模块的所有内容全都导入到当前的命名空间也是可行的，只需使用如下声明：

    from modname import *

注意

• 这提供了一个简单的方法来导入一个模块中的所有项目。然而这种声明不该被过多地使用。

<5> as

    In [1]: import time as tt

    In [2]: time.sleep(1)
    ---------------------------------------------------------------------------
    NameError                                 Traceback (most recent call last)
     in ()
    ----> 1 time.sleep(1)

    NameError: name 'time' is not defined

    In [3]: 

    In [3]: 

    In [3]: tt.sleep(1)

    In [4]: 

    In [4]: 

    In [4]: from time import sleep as sp

    In [5]: sleep(1)
    ---------------------------------------------------------------------------
    NameError                                 Traceback (most recent call last)
     in ()
    ----> 1 sleep(1)

    NameError: name 'sleep' is not defined

    In [6]: 

    In [6]: 

    In [6]: sp(1)

    In [7]:

<6>定位模块

当你导入一个模块，Python解析器对模块位置的搜索顺序是：

1. 当前目录
2. 如果不在当前目录，Python则搜索在shell变量PYTHONPATH下的每个目录。
3. 如果都找不到，Python会察看默认路径。UNIX下，默认路径一般为/usr/local/lib/python/
4. 模块搜索路径存储在system模块的sys.path变量中。变量里包含当前目录，PYTHONPATH和由安装过程决定的默认目录。

模块制作

<1>定义自己的模块

在Python中，每个Python文件都可以作为一个模块，模块的名字就是文件的名字。

比如有这样一个文件test.py，在test.py中定义了函数add

test.py

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

<2>调用自己定义的模块

那么在其他文件中就可以先import test，然后通过test.add(a,b)来调用了，当然也可以通过from test import add来引入

main.py

    import test

    result = test.add(11,22)
    print(result)

<3>测试模块

在实际开中，当一个开发人员编写完一个模块后，为了让模块能够在项目中达到想要的效果，这个开发人员会自行在py文件中添加一些测试信息，例如：

test.py

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

    # 用来进行测试
    ret = add(12,22)
    print('int test.py file,,,,12+22=%d'%ret)

如果此时，在其他py文件中引入了此文件的话，想想看，测试的那段代码是否也会执行呢！

main.py

    import test

    result = test.add(11,22)
    print(result)

运行现象：

至此，可发现test.py中的测试代码，应该是单独执行test.py文件时才应该执行的，不应该是其他的文件中引用而执行

为了解决这个问题，python在执行一个文件时有个变量__name__

直接运行此文件

在其他文件中import此文件

总结：

• 可以根据__name__变量的结果能够判断出，是直接执行的python脚本还是被引入执行的，从而能够有选择性的执行测试代码

模块中的__all__

 

总结

• 如果一个文件中有__all__变量，那么也就意味着这个变量中的元素，不会被from xxx import *时导入

 

python中的包

 

总结：

• 包将有联系的模块组织在一起，即放到同一个文件夹下，并且在这个文件夹创建一个名字为__init__.py 文件，那么这个文件夹就称之为包
• 有效避免模块名称冲突问题，让应用组织结构更加清晰

2. __init__.py文件有什么用

__init__.py 控制着包的导入行为

2.1 __init__.py为空

仅仅是把这个包导入，不会导入包中的模块

2.2 __all__

在__init__.py文件中，定义一个__all__变量，它控制着 from 包名 import *时导入的模块

2.3 (了解)可以在__init__.py文件中编写内容

可以在这个文件中编写语句，当导入时，这些语句就会被执行