《零基础入门学习Python》第050讲：模块：模块就是程序
0. 请写下这一节课你学习到的内容：格式不限，回忆并复述是加强记忆的好方式！
这一讲将给大家介绍一个新的知识：模块。
（一）什么是模块？
模块是更高级的封装，说到封装，回顾一下我们之前学过哪些封装：
- 容器 - > 数据的封装
- 函数 - > 语句的封装
- 类 - > 方法和属性的封装
- 模块 - > 模块就是程序
没错，模块就是平常我们写的任何代码，保存每一个 .py 结尾的Python文件，就是保存了一个独立的模块。我们来句一个简单的例子：
我们在安装Python的目录下新建一个 hello.py 文件，我们在里面定义一个 hi() 函数，当我按下 Ctrl + S 将这个文件保存起来的时候，这就是一个独立的Python 模块了，大家要注意的是，为了使我们的 IDLE 能够顺利的找到这个模块，我们这个模块的位置应该跟我们调用的程序在同一个文件夹下。（注：关于从任何文件夹导入模块的方法，请参阅 -> Python如何从任何文件夹导入模块）
-
def hi(): -
print('Hi, everyone!')
我们在IDLE里调用该模块：
>>> import hello既然没有报错，就说明导入模块成功了，我们试着调用一下 hello 模块中的 hi() 函数：
-
>>> hi() -
Traceback (most recent call last): -
File " -
hi() -
NameError: name 'hi' is not defined
出错了，这是为什么呢？从报错信息，我们可以知道错误的根源是Python找不到 hi() 这个函数。为什么会这样呢？我们明明在hello.py 文件中定义了 hi() 函数啊，其实这个问题跟我们这个 命名空间 这个概念有关。我们先来讲讲 命名空间 这个概念，你就知道问题所在了。那什么是命名空间呢？其实很好理解，我来讲个例子：
假如你们班有个叫小花的女孩，长得像个花瓶一样的漂亮，于是，你趁着2月14情人节这天，买通了学校广播站的同学，让他帮你播放爱的宣言，并约定于学校附近的XX宾馆OO房间等着她，但是呢，你意想不到的是，另一个班级恰好也有一个叫做小花的姑娘，长得略微惊悚，后边的剧情大家可以自行脑补了哈。
上边这个悲凉的故事反应的就是命名空间这个概念的重要性，如果说，我们在故事中引入了命名空间这个概念，那么广播站的同学应该是这么帮你播放爱的宣言的：
爱的宣言：世界上只有一个名字，使我这样牵肠挂肚，像是一根看不见的线，一头牢牢的系在我心尖上，一头攥在你手中，这个名字叫做 CSDN论坛的来自江南的妳......
这样的话，其他论坛的小花就不会带入了。我们这里 CSDN论坛，就是一个命名空间了。
所以，我们刚才的代码，应该把命名空间加上，才能够正常使用模块中的函数：
-
>>> hello.hi() -
Hi, everyone!
相信这种用法大家都知道，我只是作为一个概念给大家强调一下。
（二）导入模块
我们知道 import + 模块名 是我们经常使用的方法，我们这里重新写一个例子来计算摄氏度和华氏度之间的转换，
-
#模块名：TemperatureConversion.py -
def c2f(cel): -
fah = cel *1.8 + 32 -
return fah -
def f2c(fah): -
cel = (fah - 32) / 1.8 -
return cel
然后再写一个文件来导入刚才的模块：
-
#文件名：calc.py -
import TemperatureConversion -
print("32摄氏度 = %.2f华氏度"%TemperatureConversion.c2f(32)) -
print("99华氏度 = %.2f摄氏度"%TemperatureConversion.f2c(99))
运行结果：
-
>>> -
32摄氏度 = 89.60华氏度 -
99华氏度 = 37.22摄氏度
这就是我们的第一种方法：
- 第一种：import 模块名
- 第二种：from 模块名 import 函数名（from 模块名 import * 这种方法不建议使用，因为这样的话，命名空间的优势就荡然无存了，可能造成重名的困扰）
- 第三种：import 模块名 as 新名字
这三种方法在我们之前讲解 EasyGui 的时候都已经详细讲解过了，忘了的同学可以返回去看一下。
测试题（笔试，不能上机哦~）
0. 说到底，Python 的模块是什么？
答：模块就是程序。没错，所谓模块就是平时我们写的任何代码，然后保存的每一个“.py”结尾的文件，都是一个独立的模块。
1. 我们现在有一个 hello.py 的文件，里边有一个 hi() 函数：
-
def hi(): -
print("Hi everyone, I love FishC.com!")
请问我如何在另外一个源文件 test.py 里边使用 hello.py 的 hi() 函数呢？
答：只需要在 test.py 中导入 hello 模块（文件名 = 模块名）即可使用 hello.py 中的 hi() 函数。
2. 你知道的总共有几种导入模块的方法？
答：我们总共介绍了三种导入模块的方法。
第一种：import 模块名
第二种：from 模块名 import 函数名
第三种：import 模块名 as 新名字
3. 曾经我们讲过有办法阻止 from…import * 导入你的“私隐”属性，你还记得是怎么做的吗？
答：如果你不想模块中的某个属性被 from…import * 导入，那么你可以给你不想导入的属性名称的前边加上一个下划线（_）。不过需要注意的是，如果使用 import … 导入整个模块，或者显式地使用 import xx._oo 导入某个属性，那么这个隐藏的方法就不起作用了。
4. 倘若有 a.py 和 b.py 两个文件，内容如下：
-
# a.py -
def sayHi(): -
print("嗨，我是 A 模块~") -
# b.py -
def sayHi(): -
print("嗨，我是 B 模块~")
那么我在 test.py 文件中执行以下操作，会打印什么结果？
-
# test.py -
from a import sayHi -
from b import sayHi -
sayHi()
答：会打印“嗨，我是 B 模块~”，因为第二次导入的 b 模块把 a 模块的同名函数 sayHi() 给覆盖了，这就是所谓命名空间的冲突。所以，在项目中，特别是大型项目中我们应该避免使用 from…import...，除非你非常明确不会造成命名冲突。
5. 执行下边 a.py 或 b.py 任何一个文件，都会报错，请尝试解释一下此现象。
-
# a.py -
from b import y -
def x(): -
print('x') -
# b.py -
from a import x -
def y(): -
print('y') -
>>> -
Traceback (most recent call last): -
File "/Users/FishC/Desktop/a.py", line 1, in -
from b import x -
File "/Users/FishC/Desktop/b.py", line 1, in -
import a -
File "/Users/FishC/Desktop/a.py", line 1, in -
from b import x -
ImportError: cannot import name 'x'
答：这个是循环嵌套导入问题。无论运行 a.py 或 b.py 哪一个文件都会抛出 ImportError 异常。这是因为在执行其中某一个文件（a.py）的加载过程中，会创建模块对象并执行对应的字节码。但当执行第一个语句的时候需要导入另一个文件（from b import y），因此 CPU 会转而去加载另一个文件（b.py）。同理，执行另一个文件的第一个语句（from a import x）恰好也是需要导入之前的文件（a.py）。此时，之前的文件处于仅导入第一条语句的阶段，因此其对应的字典中并不存在 x，故抛出“ImportError: cannot import name 'x'”异常。
解决方案是直接使用 import 语句导入：
-
# a.py -
import b -
def x(): -
print('x') -
# b.py -
import a -
def y(): -
print('y') -
a.x()
动动手（一定要自己动手试试哦~）
0. 问大家一个问题：Python 支持常量吗？
相信很多鱼油的答案都是否定的，但实际上 Python 内建的命名空间是支持一小部分常量的，比如我们熟悉的 True，False，None 等，只是 Python 没有提供定义常量的直接方式而已。那么这一题的要求是创建一个 const 模块，功能是让 Python 支持常量。
说到这里大家可能还是一头雾水，没关系，我们举个栗子。
test.py 是我们的测试代码，内容如下：
-
# const 模块就是这道题要求我们自己写的 -
# const 模块用于让 Python 支持常量操作 -
import const -
const.NAME = "FishC" -
print(const.NAME) -
try: -
# 尝试修改常量 -
const.NAME = "FishC.com" -
except TypeError as Err: -
print(Err) -
try: -
# 变量名需要大写 -
const.name = "FishC" -
except TypeError as Err: -
print(Err)
执行后的结果是：
-
>>> -
FishC -
常量无法改变！ -
常量名必须由大写字母组成！
在 const 模块中我们到底做了什么，使得这个模块这么有“魔力”呢？大家跟着小甲鱼的提示，一步步来做你就懂了：
- 提示一：我们需要一个 Const 类
- 提示二：重写 Const 类的某一个魔法方法，指定当实例对象的属性被修改时的行为
- 提示三：检查该属性是否已存在
- 提示四：检查该属性的名字是否为大写
- 提示五：细心的鱼油可能发现了，怎么我们这个 const 模块导入之后就把它当对象来使用（const.NAME = "FishC"）了呢？难道模块也可以是一个对象？没错啦，在 Python 中无处不对象，到处都是你的对象。使用以下方法可以将你的模块与类 A 的对象挂钩。
-
''' -
sys.modules 是一个字典，它包含了从 Python 开始运行起，被导入的所有模块。键就是模块名，值就是模块对象。 -
''' -
import sys -
sys.modules[__name__] = A()
代码清单：
-
# 该模块用于让 Python 支持常量操作 -
class Const: -
def __setattr__(self, name, value): -
if name in self.__dict__: -
raise TypeError('常量无法改变！') -
if not name.isupper(): -
raise TypeError('常量名必须由大写字母组成！') -
self.__dict__[name] = value -
import sys -
sys.modules[__name__] = Const()