Python学习基础笔记四十四——模块

1、看一个例子：

创建一个demo.py文件：

print('in demo.py')


def hello():
    print('in hello function')

然后我们在另外一个文件中import这个demo文件：

import demo


# 调用demo.py文件中的hello()函数
demo.hello()

注意，demo后面没有py。 

运行，产生结果：

模块：就是包含了Python定义和声明的文件，文件名就是模块名称加上.py的后缀。

import加载的模块分为4个通用类别：

1）使用python编写的代码(.py文件）

2）已被编译为共享库或DLL的C或C++扩展；

3）包好一组模块的包；

4）使用C编写并链接到python解释器的内置模块；

2、为什么使用模块？

我们退出python解释器，然后再重新进入，之前定义的函数或变量都将丢失，因此我们通常将程序写到文件中便可永久地保存下来，需要的时候就通过python test.py的方式去执行，此时test.py被称为脚本script。

随着程序的发展，功能越来越多，为了方便管理，我们通常将程序分为一个个的文件，这样程序的结构更清晰，方便管理。这样，我们不仅仅可以将这些文件当脚本去执行，还可以把他们当作模块来导入到其他的模块中，实现了功能的重复利用。

3、如何使用模块：

import语句。

1）模块可以包含执行的语句和函数的定义。它们只在模块名第一次遇到import语句的时候才被执行，import语句可以在程序中的任意位置使用，可针对同一个模块import多次，为了防止重复导入，python的优化手段是：第一次导入后就将模块名加载到内存了，后续的import语句仅是对已经加载到内存中的模块对象的一次引用，不会再重新执行模块中的语句。

import sys

print(sys.modules)

 2）我们可以从sys.modules中找到当前已加载的模块，sys.module是一个字典，内部包含模块名和模块对象的映射， 改字典决定了导入模块时是否要重新导入。

3）名称空间：每个模块都有自己的名称空间，定义在这个模块中的函数，把这个模块的命名空间当作全局名称空间，这样，我们在编写自己的模块的时候，就不用担心我们定义在自己模块中的全局变量会在被导入时，与使用者全局变量冲突。

4、import文件做的完整流程：

1）先从sys.modules里查看是否已经被导入；

2）如果没有被导入，就依据sys.path路径取寻找路径；（导入包寻找路径）

3）找到了就导入；

2）创建模块的命名空间；

3）执行文件，把文件的名字都放到命名空间中；

5、为模块起别名：

import time as t

print(t.time())

别名的应用场景：

#mysql.py
def sqlparse():
    print('from mysql sqlparse')
#oracle.py
def sqlparse():
    print('from oracle sqlparse')

#test.py
db_type=input('>>: ')
if db_type == 'mysql':
    import mysql as db
elif db_type == 'oracle':
    import oracle as db

db.sqlparse() 
复制代码

示例用法1

 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_format == 'xml':
     import xmlreader as reader
elif file_format == 'csv':
     import csvreader as reader
data=reader.read_date(filename)

提高了代码的兼容性。

注意的是：重命名之后，原来的module的名称就不能使用了，只能使用重命名的名称。

6、一行导入多个模块：

import time os re

我们在实际工作中，不建议这么使用。建议是分开写，以后注释也非常方便，代码也非常方便阅读。

在文件的开头部分，将所有的导入模块都列出来。

编码规则，导入模块也分先后顺序：

1）导入内置模块；

2）扩展的模块；例如：django模块

3）自定义的模块；

7、from...import...

1）import my_module， 会将源文件的名称空间my_module带到当前的名称空间中，使用时必须是my_module.名字的方式。

而frome语句相当于import， 也会创建新的命名空间，但是将my_module中的名字直接导入到当前的命名空间中，在当前的命名空间中，直接使用函数名字就可以了。

这两种方式各有千秋。

#测试一：导入的函数read1，执行时仍然回到my_module.py中寻找全局变量money
#demo.py
from my_module import read1
money=1000
read1()
'''
执行结果:
from the my_module.py
spam->read1->money 1000
'''

#测试二:导入的函数read2，执行时需要调用read1(),仍然回到my_module.py中找read1()
#demo.py
from my_module import read2
def read1():
    print('==========')
read2()

'''
执行结果:
from the my_module.py
my_module->read2 calling read1
my_module->read1->money 1000
'''

2）如果有重名的read1和read2， 那么会有覆盖的效果。

我们使用from * import read1， 那在本地的命名空间中全局就能使用read1， 但是，如果我们在本地定义了一个read1函数，就不能在本地命名空间中使用到这个read1函数了，会有一个覆盖的效果。

3）from demo import money, 这是一个变量。

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

4）from demo import *   这种方式不太安全，可能会覆盖掉你之前已定义的名字，可读性极差，在交互环境中导入是没有问题的。

# demo.py
print('in demo.py')

money = 100


def hello():
    return 'in hello function', 100

# 01homework.py
__all__ = ['money']     # 这个地方做了限制，只能有money这个变量， 这个__all__只跟这个*有关联

from demo import *

print(money)
ret = read()           # 在pycharm中，read有红色的波浪线显示read函数名无效
print(ret)

结果：

 5）也支持重命名：

from demo import read as r

6）支持导入多行：

from demo import (read1,
                  read2,
                  money)

7）如果在demo.py文件中的变量名字前加_， 即_money, 则from demo import *, 则_money变量不能被导入。

8、把模块当着脚本执行：
我们可以通过模块的全局变量__name__来查看模块名：

当作脚本运行：

__name__ 等于'__main__'

当作模块导入：

__name__ = 模块名

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。

def fib(n):   
    a, b = 0, 1
    while b < n:
        print(b, end=' ')
        a, b = b, a+b
    print()

if __name__ == "__main__":
    print(__name__)
    num = input('num :')
    fib(int(num))

再看一个例子：

# demo.py 文件
def login():
    print('Doing login function!')


def hello():
    print('in read1', money)


def hello2():
    print('in read2')


money = 100
print('in demo.py')

# 如果直接执行的是当前的py文件,，那么__name__的值就等于__main__，
# 如果是在别的模块文件中导入引用该文件模块，那__name__的值就等于模块名，
# 那我们通过这种机制，就给程序两种状态。在别的模块执行，那下面的这段程序就不执行。
if __name__ == '__main__':     
    ret = login()
    print(ret)

9、总结：

所有的模块导入，都应该尽量写在代码的开头部位。顺序：内置模块、拓展模块、自定义模块。

import 模块名：

模块名.变量名和本地的同名变量名不会发生冲突

import 模块名 as 重命名的模块名， 提高代码的兼容性，完成相同的功能，使用相同的名字，例子：数据库和文件

import 模块名1 模块名2 模块名3   不推荐这种写法

from 模块名 import 变量名：

直接使用变量名，就可以完成操作

如果本文件中有相同的变量名就发生冲突，这个要注意的。

from 模块名 import 变量名 as 重命名的变量名

from 模块名 import 变量名1 变量名2 变量名3

from 模块名 import * 将模块中的所有变量名都放到内存中。你都不知道模块中有哪些名字，容易导致冲突。

from 模块名 import * 和__all__是一对。没有这个变量，会导入所有的名字，如果有all，只导入，只导入all列表中的变量。