python核心阶段（七）—— 包＆模块以及虚拟环境

1.包&模块 概念解释

模块：为了使代码容易维护，可以将一组功能相关的代码写入一个单独的.py文件中，这

           个.py文件就被称作一个模块

包：    包是指一个有层次的文件目录结构，它包含多个相关模块或子包；

           它和目录的区别是会自动包含一个__init__.py的文件

库：    完成一定功能代码的集合，具体表现可以是一个模块，也可以是一个包 

框架： 它是一个架构层面的概念，在实际中，通过一个框架，我们可以实现解决问题的

            基本骨架，然后再对细节进行修改填充即可

• 作用：1）作为工具代码，供其他模块使用

                  2）对代码进行分解、封装，便于维护

                  3）防止同一模块内重复命名问题

2.分类

类别	使用	作用
标准包/模块	自动安装，手动import导入 特例：内建包/模块（直接使用）	满足基本功能需求
三方包/模块	手动下载安装	满足比较复杂的功能
自定义包/模块	自己定义

3.一般操作

 3.1 包/模块的创建及基本信息

	创建	查看基本信息
模块	直接创建.py文件	模块名称：去除.py后缀后的文件名 包名称：文件夹名 存放位置：import os                                              print（os.__file__) 查看具体内容：dir（包/模块名称）
包	创建一个文件夹 在文件夹中创建一个__init__.py文件 作用：创建时自动执行文件中的代码

 3.2 包/模块的导入

    3.2.1  常规导入（import）

      语法：  import 模块名  或   import 包名.模块名      （可同时导入多个模块，用逗号隔开即可）

                   我们也可以通过as语句（import 模块名 as 别名）给模块起一个别名，可以简化名称

      补充：1）调用时，需要指明包/模块的名称  模块名.xxx

                 2） 如果我们用import导入一个包，默认不会导入任何模块，我们可以通过设置__init__

                        让文件自动导入需要的模块

    3.2.2  from语句导入 

       语法：from A import B [as C]

       适用：只希望导入一个模块或者包的某一部分；或者从某个位置导入某些资源到当前位置

       补充：1）A的范围必须大于B（B必须包含在A中）           包  >  模块  >  模块中的资源

                  2）必须要保证B部分的路径最简（面向关系原则：A必须可以“看到”B）

                        包中只能看到模块，看不到具体资源，所以应该写  from 包.模块 import 资源

    3.3.3  导入模块时的底层逻辑

      1. 在被导入的包对应的命名空间（内存区域）中，执行被导入的包 / 模块中的所有代码

      2. 创建一个模块对象，并将模块内所有顶层变量（非局部变量）以属性形式绑定在模块对象上

         （这就是为什么调用这个模块中的资源需要用   模块名.函数名   因为它被包含在了对象中） 

      3. 在import的位置，引入import后面的变量名称到当前的命名空间     

导入模块时的底层逻辑

        注：在第二次导入这个模块时，会直接执行第三步

4.虚拟环境

 4.1 概念及适用场景

   虚拟环境主要是指一个完全独立的局部python环境，它能完全模拟系统全局python环境的使用。                   

   python环境 一般包含：python解释器、包管理工具等等

python真实环境 python虚拟环境

   适用场景：

例如，当前有两个项目A、B，两个项目需要依赖同一个库，但是版本不同，而默认情况下，使用的是全局python环境，即：只能安装一个库版本

    原理：

       操作系统的环境变量可以为程序提供信息和做信息交换介质，而其中PATH环境变量主要用于为操作系统和程序提供可执行文件的访问路径，当我们在命令行中执行某个程序时，操作系统就会从 PATH 所提供的路径中逐个查找

        而虚拟环境正是运用了如此性质。在激活虚拟环境时，激活脚本会将当前命令行程序的PATH 修改为虚拟环境的，这样执行命令就会在被修改的 PATH 中查找，从而避免了原本 PATH 可以找到的命令，从而实现了 Python 环境的隔离

     安装：

               在python2中需要依赖一个三方包，pip install virtualenv

               而在python3中，直接调用自带的标准库venv即可

 4.2 虚拟环境的使用方法 (cmd)

• step1  创建一个局部的隔离的虚拟环境

        操作：

                    win + R 后输入cmd，打开命令提示符

                    然后输入 python -m venv 虚拟环境文件名

                 （这里 -m mod 是指将库模块作为脚本运行）

        venv中几个可能用得到的参数：

                    --without-pip: 不需要安装 pip，默认为安装

                    --clear：如果创建虚拟环境的目录已经有了其他虚拟环境，清楚重建

• step2  激活虚拟环境

               在cmd中输入   虚拟环境文件名 \ Scripts \ activate

出现以上括号，说明已经成功激活虚拟环境

 

• step3  使用虚拟环境 

              当我们激活虚拟环境之后，再进行pip install，就是安装到虚拟环境中了，更易于包的管理

              若我们希望在pycharm或其他开发工具中使用，只需将解释器换为虚拟环境的解释器即可 

              一般来说，路径为 C:\ Users \ 电脑名 \ 虚拟环境名 \ Scripts \ python.exe

• step4  退出虚拟环境 

              只需要执行 deactivate 命令就行

•  step5  删除虚拟环境

               找到对应虚拟文件的位置删除即可

 4.3 pycharm中虚拟环境的使用

 若已经在cmd中创建好虚拟环境，直接参考step3 使用即可

 我们也可以直接在pycharm中创建虚拟环境

pycharm中新建虚拟环境

 4.4 保存和复制虚拟环境 

• 如何让别人使用和我们一样的虚拟环境？

step1  激活虚拟环境 

step2  输入   虚拟环境文件名 \ Scripts > pip freeze     

                      作用：将我们安装过的包以requirements的格式输出

step3  再在后面输入 > requirements.txt      以txt文件格式保存，并发送给别人

stpe4  在其他电脑配置的python环境中，

                      输入 python环境文件名 \ Scripts > pip install  -r  requirements.txt       

                      即可自动安装自己虚拟环境中已安装的包