Python入门篇（六）---模块和包

目录

模块的概念和使用

模块的概念

模块的导入

导入指定的函数或变量

给模块起别名

模块的重载

使用reload()函数

修改模块后重新加载

注意事项

包的概念和使用

包的概念

包的使用

包的导入

包的相对导入

包的 __init__.py 文件

包的使用注意事项

---

模块的概念和使用

模块的概念

Python的模块是一个包含了相关函数、类、变量和常量等的代码块，模块通常保存在独立的.py文件中，通过模块可以把程序分解为小的、具有独立功能的模块，这样不仅可以提高代码的可读性和可维护性，而且可以更好地组织和管理代码。

模块的导入

Python中的模块可以直接通过import语句导入，语法如下：

这里的module_name就是要导入的模块名称，可以是Python标准库中的模块，也可以是第三方库或自己编写的模块。

导入指定的函数或变量

在使用模块时，我们可以选择只导入其中的某些函数或变量，而不是全部导入，这样可以避免命名冲突和减少内存占用。语法如下：

 这里的function_name和variable_name就是要导入的函数或变量名称，多个名称之间用逗号分隔。

给模块起别名

为了避免模块名称过长或命名冲突，我们可以给模块起一个别名，然后使用别名来访问模块中的函数和变量。语法如下：

模块的重载

当使用import语句导入模块时，Python会在搜索路径中找到第一个匹配的模块，并将其加载到内存中。如果在程序运行时发现需要更新该模块，可以通过重新加载该模块来更新它。

使用reload()函数

要重新加载模块，可以使用内置函数reload()。reload()函数将重新加载之前已经导入的模块，以便在模块已更改时更新它。

使用reload()函数需要导入内置模块importlib，如下所示：

使用reload()函数的方法如下：

修改模块后重新加载

为了演示如何重载模块，请考虑以下情况。假设有一个名为my_module的模块，它包含以下代码： 

现在，在另一个文件中导入并使用该模块：

现在，如果更改my_module.py文件中的x值并重新运行main.py，您将看到输出仍然是10，即使已经更改了my_module.py文件中的值。这是因为Python已经将my_module模块加载到内存中，因此不会重新读取文件。

要使更改生效，需要重新加载该模块。下面是如何通过重载my_module模块来实现：

通过重载my_module模块，现在已经成功更新了x的值，因此输出为20。

注意事项

需要注意的是，reload()函数是在Python 2.x中引入的，在Python 3.x中被移到了内置模块importlib中。此外，由于模块的导入只在程序执行的时候发生一次，因此模块的重载只有在动态地重新加载模块时才能生效。

另外，模块重载也可能会引入一些意想不到的行为，因为重新加载模块会导致新的模块对象生成，这可能会导致某些意外的结果，特别是当模块是在其他模块之间共享的全局状态时。

包的概念和使用

包的概念

当我们编写大型的程序时，需要将相关的模块组织成一个包。Python 的包就是文件夹（目录），文件夹下必须有一个 __init__.py 文件，该文件夹称之为包。我们可以使用包来组织模块，这样可以避免模块名字冲突，也使我们更好地组织代码。

包的使用

包的导入

我们可以使用点号（.）来导入包中的模块。例如，假设有以下包结构：

 我们可以这样导入包中的模块：

包的相对导入

当我们在包中使用相对导入时，需要使用 . 表示相对位置。例如，假设我们在 my_package 包下的 module1 中导入 module2，则可以使用以下方式：

如果要使用父级包的模块，则可以使用两个点号（..）表示：

包的 __init__.py 文件

每个包目录下都必须包含一个名为 __init__.py 的文件，这个文件可以是空文件，也可以包含包的初始化代码。这个文件在包被导入时被执行。

例如，我们可以在 my_package 包的 __init__.py 中定义一些变量：

然后在其他模块中导入这个包并使用 PI 变量：

包的使用注意事项

当我们在包中使用相对导入时，需要特别注意一些事项：

• 相对导入只能在包内使用。
• 不要使用相对导入来引用顶层模块。
• 在主程序中使用相对导入可能会导致导入失败。

下面是一个使用包的示例：

在上面的示例中，我们导入了 module1 中的所有函数到包的 __init__.py 中，并在主程序中导入了整个包。因此，我们可以使用 my_package.func1() 来调用 module1 中的函数，但是尝试调用module2中的函数时，会出现AttributeError，因为module2中没有定义名为func1的函数。此时可以使用from ... import ...语句重新导入需要的函数，或者使用importlib.reload重新加载module2模块。