Python学习之模块化程序设计示例详解

目录

• 关于模块化程序设计
• 水果仓库功能简介
• 主功能实现与程序入口
• 实现添加功能
• 实现列出所有信息功能
• 实现查询信息功能
• 实现删除信息功能
• 完整程序如下

关于模块化程序设计

什么是模块化程序设计？

程序设计的模块化指的是在进行程序设计时，把一个大的程序功能划分为若干个小的程序模块。每一个小程序模块实现一个确定的功能，并且在这些小程序模块实现的功能之间建立必要的联系，通过各个小模块之间的互相协作完成整个大功能实现的方法。

模块化设计程序的方法？

• 一般在针对实现比较复杂程序的情况下，采用的是自上而下的方法。将复杂的场景划分为几个部分，每一个部门再进行针对性的细化，直到分解为比较好的解决方案为止。
• 采用模块化设计程序，并不是一开始就逐条的编写程序代码，而是首先用主程序、子程序等框架把软件的主要结构和流程描述出来，以功能划分的模块为单位进行程序设计。
• 利用函数，不仅可以实现程序的模块化，使得程序设计更加简单和直观，从而提高了程序的易读性和可维护性，而且还可以把程序中经常用到的一些计算或操作编写成通用函数，以供随时调用。

该章节模拟一个水果仓库管理程序。在前面章节中，程序的各项功能代码全部集中在一个代码段中，程序的结构不清晰。该章节使用函数来实现程序，采用模块化的程序设计方法：

• 划分 水果仓库 程序的功能模块，使用函数实现相应的功能
• 首先实现整体框架，然后再细化每个功能细节
• 最终的程序由多个函数构成，每个函数实现一个单一的功能，整个程序的结构清晰

水果仓库功能简介

编写程序 fruits_warehouse 模拟 水果仓库 的一个简单管理系统，水果仓库 包含若干水果，每种水果包括：名称、重量、日期 3 项内容。程序提供 4 项基本功能：

• 添加水果: 用户输入水果的名称、重量、日期信息，将信息保存在一个列表中
• 列出当前所有水果: 打印输出当前所有水果的信息
• 查询水果: 用户输入水果的名称，打印输出该水果的信息
• 删除水果: 用户输入水果的名称，删除该水果的信息

通过命令行界面实现以上功能，程序 fruits_warehouse 运行时首先打印一个菜单，如下所示：

1: 添加水果信息
2: 显示所有水果
3: 查询水果信息
4: 删除水果信息
5: 退出
请根据提示的数字 1-5 输入要执行的操作:

所以我们定义一个 获取选项的函数，如下：

def get_option():
    print('1: 添加水果信息')
    print('2: 显示所有水果')
    print('3: 查询水果信息')
    print('4: 删除水果信息')
    print('5: 退出')
    option = input('请根据提示输入要执行的操作: 数字 1-5 ')
    return option


get_option()

# >>> 执行结果如下：
# >>> 1: 添加水果信息
# >>> 2: 显示所有水果
# >>> 3: 查询水果信息
# >>> 4: 删除水果信息
# >>> 5: 退出
# >>> 请根据提示的数字 1-5 输入要执行的操作: 

主功能实现与程序入口

总共有 5 个选项，用户输入对应的数字选择相应的功能，如下表所示：

数字选项	对应功能
1 ： add_fruit	添加水果信息
2：search_all_fruits	列出当前所有水果信息
3：query_fruit	查询水果信息
4：del_fruit	删除水果信息
5：quit	退出

编写对应的函数，这里我们先写出函数的定义，暂时使用 pass 占位，代码如下

def add_fruit():			# 添加水果信息
    pass


def search_all_fruits():	# 列出当前所有水果信息
    pass


def query_fruit():			# 查询水果信息
    pass


def del_fruit():			# 删除水果信息
    pass


def main():					# 主程入口
    pass

接下来我们就实现以下 主程入口与获取用户的输入

fruits =[] 					# 创建一个空列表 fruits，fruits 记录所有水果的信息


def get_option():			# 获取用户输入
    print('1: 添加水果信息')
    print('2: 显示所有水果')
    print('3: 查询水果信息')
    print('4: 删除水果信息')
    print('5: 退出')
    option = input('请根据提示输入要执行的操作: 数字 1-5 ')
    return option


def add_fruit():			# 添加水果信息
    pass


def search_all_fruits():	# 列出当前所有水果信息
    pass


def query_fruit():			# 查询水果信息
    pass


def del_fruit():			# 删除水果信息
    pass


def main():					# 主程入口
    while True:
        option = get_option()

        if option == '1':
            add_fruit()
        elif option == '2':
            search_all_fruits()
        elif option == '3':
            query_fruit()
        elif option == '4':
            ddel_fruit()
        elif option == '5':
            break
        else:
            print('输入错误！请重新输入！')
            
main()

实现添加功能

def add_fruit():                # 添加水果信息
    name = input('name: ')
    weight = input('weight: ')
    date = input('date: ')
    fruit = {'name': name, 'weight': weight, 'date': date}
    fruits.append(fruit)

实现列出所有信息功能

def search_all_fruits():        # 列出当前所有水果信息
    if len(fruits) == 0:
        print('**************')
        print('当前仓库没有水果')
        print('**************')
    else:
        for fruit in fruits:
            print(f'%s,%s,%s' % (fruit['name'], fruit['weight'], fruit['date']))

实现查询信息功能

def query_fruit():              # 查询水果信息
    name = input('name: ')
    if len(fruits) == 0:
        print('***************')
        print('当前仓库没有水果')
        print('***************')
    else:
        for fruit in fruits:
            if fruit['name'] == name:
                print(f'%s,%s,%s' % (fruit['name'], fruit['weight'], fruit['date']))

实现删除信息功能

def del_fruit():                # 删除水果信息
    name = input('name: ')
    if len(fruits) == 0:
        print('***************')
        print('当前仓库没有水果')
        print('***************')
    else:
        for fruit in fruits:
            if fruit['name'] == name:
                fruits.remove(fruit)
                break

完整程序如下

注意：这个完整程序的功能其实并不算完整，只能说是实现了一个基础功能；比如一个场景，当我们要查询、删除的水果并不在 fruits 列表 的时候，这里并没有做校验，只是校验了当前水果列表是否存在水果(长度判断)。

所以大家可以自己动手完善一下。

# coding:utf-8

"""
    @Author:Neo
    @Date:2020/1/14
    @Filename:fruits_warehouse.py
    @Software:Pycharm
"""


fruits = []                     # 创建一个空列表 fruits，fruits 记录所有水果的信息


def get_option():               # 获取用户输入
    print('1: 添加水果信息')
    print('2: 显示所有水果')
    print('3: 查询水果信息')
    print('4: 删除水果信息')
    print('5: 退出')
    option = input('请根据提示 数字 1-5 输入要执行的操作: ')
    return option


def add_fruit():                # 添加水果信息
    name = input('name: ')
    weight = input('weight: ')
    date = input('date: ')
    fruit = {'name': name, 'weight': weight, 'date': date}
    fruits.append(fruit)
    print(fruits)


def search_all_fruits():        # 列出当前所有水果信息
    if len(fruits) == 0:
        print('              ')
        print('**************')
        print('当前仓库没有水果')
        print('**************')
        print('              ')
    else:
        for fruit in fruits:
            print(f'%s,%s,%s' % (fruit['name'], fruit['weight'], fruit['date']))



def query_fruit():              # 查询水果信息
    name = input('name: ')
    if len(fruits) == 0:
        print('              ')
        print('**************')
        print('当前仓库没有水果')
        print('**************')
        print('              ')
    else:
        for fruit in fruits:
            if fruit['name'] == name:
                print(f'%s,%s,%s' % (fruit['name'], fruit['weight'], fruit['date']))


def del_fruit():                # 删除水果信息
    name = input('name: ')
    if len(fruits) == 0:
        print('              ')
        print('**************')
        print('当前仓库没有水果')
        print('**************')
        print('              ')
    else:
        for fruit in fruits:
            if fruit['name'] == name:
                fruits.remove(fruit)
                break


def main():  # 主程入口
    while True:
        option = get_option()

        if option == '1':
            add_fruit()
        elif option == '2':
            search_all_fruits()
        elif option == '3':
            query_fruit()
        elif option == '4':
            del_fruit()
        elif option == '5':
            break
        else:
            print('输入错误！请重新输入！')


main()

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