Python3学习笔记之-模块（第一篇）

Python3学习笔记之-模块（第一篇）

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Python3学习笔记之-模块（第一篇）

一、使用模块

二、作用域

三、安装第三方模块

四、模块搜索路径

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一、使用模块

python本身内置了许多模块，安装就能使用，我们编写一个自己的模块试一试：

#!/usr/bin/env python3
# -*- coding: utf-8 -*-

'my module'
__author__='myname'

import sys

def test():
    args = sys.argv
    if len(args)==1:
        print('hello,world')
    elif len(args)==2:
        print('hello,%s!' & args[1])
    else:
        print('Too many arguments!')
if __name__=='__main__':
    test()

第一行和第二行是标准注释，第一行注释可以让这个模块文件直接在操作系统上面运行，第二行注释表示模块本事使用标准的UTF-8编码；

第四行是一个字符串，表示模块的文档注释，下面的__author__变量把作者写进去，这就是标准模块的模板。

使用sys模块的第一步，就是导入该模块，导入sys模块后，我们就有了变量sys指向该模块，利用sys这个变量，就可以访问sys模块的所有功能。

sys模块有一个argv变量，用list存储了命令行的所有参数。argv至少有一个元素，因为第一个参数永远是该.py文件的名称，例如：

运行python3 hello.py获得的sys.argv就是['hello.py']；

运行python3 hello.py Michael获得的sys.argv就是['hello.py', 'Michael']。

最后，注意到这两行代码：

if __name__=='__main__':
    test()

当我们在命令行运行hello模块文件时，Python解释器把一个特殊变量__name__置为__main__，而如果在其他地方导入该hello模块时，if判断将失败，因此，这种if测试可以让一个模块通过命令行运行时执行一些额外的代码，最常见的就是运行测试。

我们可以用命令行运行hello.py看看效果：

python3 hello.py
#结果：Hello, world!
python hello.py Michael
#结果：Hello, Michael!

二、作用域

在一个模块中，我们可能会定义很多函数和变量，但有的函数和变量我们希望给别人用，有的我们仅仅希望在函数内部用，在Python中是通过_前缀来实现的。

正常函数和变量名是公开的（public），可以被直接引用，你如：abc、x123、PI等等；

类似__xxx__这样的变量是特殊变量，可以被直接引用，但是有特殊用途，比如上面的__author__，__name__就是特殊变量，hello模块定义的文档注释也可以用特殊变量__doc__访问，我们自己的变量一般不要用这种变量名；

类似_xxx和__xxx这样的函数或变量就是非公开的（private），不应该被直接引用，比如_abc，__abc等；

之所以我们说，private函数和变量“不应该”被直接引用，而不是“不能”被直接引用，是因为Python并没有一种方法可以完全限制访问private函数或变量，但是，从编程习惯上不应该引用private函数或变量。

private函数或变量不应该被别人引用，那它们有什么用呢？请看例子：

def _private_1(name):
    return 'Hello, %s' % name

def _private_2(name):
    return 'Hi, %s' % name

def greeting(name):
    if len(name) > 3:
        return _private_1(name)
    else:
        return _private_2(name)

我们在模块里公开greeting()函数，而把内部逻辑用private函数隐藏起来了，这样，调用greeting()函数不用关心内部的private函数细节，这也是一种非常有用的代码封装和抽象的方法，即：

外部不需要引用的函数全部定义成private，只有外部需要引用的函数才定义为public。

三、安装第三方模块

在Python中，安装第三方模块，是通过包管理工具pip完成的。

一般来说，第三方库都会在Python官方的pypi.python.org网站注册，要安装一个第三方库，必须先知道该库的名称，可以在官网或者pypi上搜索，比如Pillow的名称叫Pillow，因此，安装Pillow的命令就是：

pip install Pillow

在使用Python时，我们经常需要用到很多第三方库，例如，上面提到的Pillow，以及MySQL驱动程序，Web框架Flask，科学计算Numpy等。用pip一个一个安装费时费力，还需要考虑兼容性。我们推荐直接使用Anaconda，这是一个基于Python的数据处理和科学计算平台，它已经内置了许多非常有用的第三方库，我们装上Anaconda，就相当于把数十个第三方模块自动安装好了，非常简单易用。

可以从Anaconda官网下载GUI安装包，安装包有500~600M，所以需要耐心等待下载。下载后直接安装，Anaconda会把系统Path中的python指向自己自带的Python，并且，Anaconda安装的第三方模块会安装在Anaconda自己的路径下，不影响系统已安装的Python目录。

安装好Anaconda后，重新打开命令行窗口，输入python，可以看到Anaconda的信息。

可以尝试直接import numpy等已安装的第三方模块。

四、模块搜索路径

当我们试图加载一个模块时，Python会在指定的路径下搜索对应的.py文件，如果找不到，就会报错：

import mymodule
Traceback (most recent call last):
  File "", line 1, in 
ImportError: No module named mymodule

默认情况下，Python解释器会搜索当前目录、所有已安装的内置模块和第三方模块，搜索路径存放在sys模块的path变量中：

import sys
sys.path
['', '/Library/Frameworks/Python.framework/Versions/3.6/lib/python36.zip', 
'/Library/Frameworks/Python.framework/Versions/3.6/lib/python3.6', ..., 
'/Library/Frameworks/Python.framework/Versions/3.6/lib/python3.6/site-packages']

如果我们要添加自己的搜索目录，有两种方法：

一是直接修改sys.path，添加要搜索的目录：

import sys
sys.path.append('/Users/michael/my_py_scripts')

这种方法是在运行时修改，运行结束后失效。

第二种方法是设置环境变量PYTHONPATH，该环境变量的内容会被自动添加到模块搜索路径中。设置方式与设置Path环境变量类似。注意只需要添加你自己的搜索路径，Python自己本身的搜索路径不受影响。