Python模块与包(八)

python学习之旅(八)
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一.模块

(1) 什么是模块

一个Python文件,以.py 结尾,能定义函数,类和变量,也能包含可执行的代码

• 作用：我们可以认为不同的模块就是不同工具包,每一个工具包中都有各种不同的工具(如函数)供我们使用进而实现各种不同的功能.

(2) 模块的导入

模块在使用之前需要先导入正在开发的文件

• 导入语法：

[from 模块名] import [模块|类|变量|函数|*] [as 别名]
# *表示导入所有

• 常用的组合形式如：

1. import 模块名
2. from 模块名 import 类、变量、方法等
3. from 模块名 import *
4. import 模块名 as 别名
5. from 模块名 import 功能名 as 别名

(2.1) 用法一

• 基本语法：

# 导入
import 模块名
import 模块名1，模块名2

# 使用
模块名.功能名()

• 使用示例：

# 导入时间模块         
import time      
print("开始") # 打印 开始   
# 使用time模块中睡眠功能(其中还有众多其他功能)  
# 可以让程序睡眠10秒后再继续执行
time.sleep(10)   
print("结束") #十秒后打印 结束    

(2.2) 用法二

• 基本语法

# 导入
from 模块名 import 功能名

# 使用
功能名()

• 使用示例:

# 导入时间模块中的sleep方法
# 只能使用time模块中导入的sleep的方法
from time import sleep
print("开始") # 打印 开始   
# 让程序睡眠10秒后再继续执行
sleep(10)   
print("结束") #十秒后打印 结束   

• 效果图与(2.1)一致

(2.3) 用法三

• 基本语法

# 导入一：模块定义别名
import 模块名 as 别名

# 使用一：
别名.功能名()

# 导入二：功能定义别名
from 模块名 import 功能 as 别名

# 使用二：
别名()

• 使用示例一:

# 本名time将不可用
import time as tt  
print("开始") # 打印 开始   
# 让程序睡眠10秒后再继续执行
# 通过别名调用
tt.sleep(10)   
print("结束") #十秒后打印 结束   

• 使用示例二：

# 本名sleep将不可用
from time import sleep as sl
print("开始") # 打印 开始   
# 让程序睡眠10秒后再继续执行
sl(10)   
print("结束") # 十秒后打印 结束   

• 效果图与(2.1)一致

(2.4) 用法四

• 基本语法

# 导入
from 模块名 import *

# 使用
功能名()

• 使用示例:

# 导入时间模块中的全部功能
# 导入效果与(2.1)一致,使用与(2.2)一致
from time import *
print("开始") # 打印 开始   
# 让程序睡眠10秒后再继续执行
sleep(10)   
print("结束") #十秒后打印 结束   

• 效果图与(2.1)一致

(2.5) 小结

• from可以省略，直接import
• as别名可以省略
• 通过”.”来调用模块提供的功能
• 模块的导入一般写在代码文件的开头位置

(3) 自定义模块

• Python中已经帮我们实现了很多的模块，直接导入即可使用

• 有时候我们需要一些个性化(满足自己特定需求)的模块, 就可以通过自定义模块实现,即自己制作一个模块

• 上述提到: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.也就是说将自己编写的文件导入另一个文件即可当作模块使用。

• 使用示例：
  

• 运行test_04.py打印结果：
  

(3.1) 注意一

• 在实际开发中，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，开发人员可能会在在py文件中添加一些测试信息

• 此时，无论是当前文件，还是其他已经导入了该模块的文件，在运行的时候都会自动执行测试信息

• 例如：
  

• 测试完后未删除测试信息并未使用其他措施，打印结果：
  

• 解决：

  • 测试完后直接删除(繁琐，容易忘，不推荐)

  • 在if条件判断中使用

    • 使用示例，此时只有运行test_03才会执行测试代码，运行test_04时不再执行测试代码：
      

  • 使用解释：

  # 只在当前文件中运行条件才为True，导入其他文件时均为False
  if __name__ == '__main__':
  # __main__ 运行时程序的名称
  # __name__ 系统自动赋值，不用管
  # 在Run时为 __main__ 
  # 未Run时为 文件名称
  

(3.2) 注意二

• 当导入多个模块的时候，如果模块内有同名功能，且未使用用法一导入形式，后面导入的模块将会覆盖前面模块内同名的功能。

• 例如：
  

• 结果：
  

(3.3) 注意三

• 如果一个模块文件中有__all__变量，当使用from xxx import *导入时，只能导入这个列表中的元素
  

• 其他导入方式不受限制

---

二.包

当Python的模块太多了，就可能造成一定的混乱，此时可以通过Python包的功能来管理。

(1) 什么是包

• 从物理上看，包就是一个文件夹，在该文件夹下包含了一个 __init__.py 文件，该文件夹可用于包含多个模块文件

• 从逻辑上看，包的本质依然是模块
  

(2) 自定义包

• 当我们的模块文件越来越多时,包可以帮助我们分类管理这些模块,包的作用就是包含多个模块，但本质依然是模块
  

(2.1) 创建包

• 新建包后，包内部会自动创建__init__.py文件，这个文件控制着包的导入行为
  

(2.2) 导入包

• 导入包与导入模块几种方式类似，例如：

import 包名.模块名

包名.模块名.功能名()

(2.3) 限制导入

• 可以在__init__.py文件中添加__all__ = ['模块名']，控制允许导入的模块列表

• 与导入模块类似__all__只针对from 包名.模块名 import *而对其他方式无效

(3) 安装第三方包

第三方(其他人)开发的，Python没有内置，需要先安装才可以导入使用

• 在Python程序的生态中，有非常多的第三方包（非Python官方），可以极大的帮助我们提高开发效率，如：
  • 科学计算中常用的：numpy包
  • 数据分析中常用的：pandas包
  • 大数据计算中常用的：pyspark、apache-flink包
  • 图形可视化常用的：matplotlib、pyecharts
  • 人工智能常用的：tensorflow
  • 等

(3.1) 如何安装

• 只需要使用Python内置的pip程序即可

• 在终端中输入如下指令即可通过网络快速安装第三方包：

pip install 包名称

• 例如安装科学计算中常用的：numpy包，安装成功后即可导入使用：
  

(3.2) 提高安装速度

• 由于pip是连接的国外的网站进行包的下载，下载速度经常很慢。
  

• 我们可以通过如下命令，让其连接国内的网站进行包的安装：

pip install -i https://pypi.tuna.tsinghua.edu.cn/simple 包名称
# 网站为清华大学提供的一个网站，可供pip程序下载第三方包

(3.3) 在Pycharm中安装

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