【什么是模块】
之前我们已经学过，类可以封装方法和属性，就像这样：
用书里的话说：模块是最高级别的程序组织单元。这句话的意思是，模块什么都能封装，就像这样：
在模块中，我们不但可以直接存放变量，还能存放函数，还能存放类。
更独特的是，定义变量需要用赋值语句，封装函数需要用def语句，封装类需要用class语句，但封装模块不需要任何语句。
之所以不用任何语句，是因为每一份单独的Python代码文件（后缀名是.py的文件）就是一个单独的模块。
如果你使用过vscode或pycharm等编程工具编写python程序，每次都需要先创建一个后缀名为.py的Python程序文件，才能运行程序：
在平时的课堂教学中，其实我们每次运行的代码，本质上都是在运行一个名为main.py的程序文件：（只不过被隐藏在了终端里）
像这样：每一个单独的py文件，本质上都是一个模块。
封装模块的目的也是为了把程序代码和数据存放起来以便再次利用。如果封装成类和函数，主要还是便于自己调用，但封装了模块，我们不仅能自己使用，文件的方式也很容易共享给其他人使用。
所以，我们使用模块主要有两种方式，一种是自己建立模块并使用，另外一种是使用他人共享的模块。
【使用自己的模块】
建立模块，其实就是在主程序的py文件中，使用import语句导入其他py文件。
是不是发现main.py文件借用并运行了test.py文件里的代码了？这就是import语句起作用了。
模块相关的常用语句主要有3个，我们接下来一个个来看。
【import语句】
我们使用import语句导入一个模块，最主要的目的并不是运行模块中的执行语句，而是为了利用模块中已经封装好的变量、函数、类。
再来看一个案例。
麻雀虽小，五脏俱全。这段代码中基本上展现了所有的调用方式。
现在我们要做的是把这段代码拆分成两个模块，把封装好的变量、函数、类，放到test.py文件中，把执行相关的语句放到main.py文件中。
你是否注意到，当我们导入模块后，要使用模块中的变量、函数、类，需要在使用时加上模块.的格式。
到这里，我们来做个练习。下面有一段代码：
请你把这段代码拆分到两个模块中，其中执行语句放到main.py文件，封装好的变量、函数和类放到story.py文件。
import语句还有一种用法是import…as…。比如我们觉得import story太长，就可以用import story as s语句，意思是为“story”取个别名为“s”。
上面的案例中，main.py文件可以写成这样：
另外，当我们需要同时导入多个模块时，可以用逗号隔开。比如import a,b,c可以同时导入“a.py，b.py，c.py”三个文件。
【from … import … 语句】
from … import …语句可以让你从模块中导入一个指定的部分到当前模块。
我们来看一个例子：
当我们需要从模块中同时导入多个指定内容，也可以用逗号隔开，写成from xx模块 import a,b,c的形式。我们再看一个小案例。
对于from … import …语句要注意的是，没有被写在import后面的内容，将不会被导入。
比如以下代码将会报错，因为使用了没有被导入的函数：
当我们需要从模块中指定所有内容直接使用时，可以写成【from xx模块 import *】的形式，*代表“模块中所有的变量、函数、类”，我们再运行一个小案例。
*不过，一般情况下，我们不要为了图方便直接使用【from xx模块 import *】的形式。
这是因为，模块.xx的调用形式能通过阅读代码一眼看出是在调用模块中的变量/函数/方法，而去掉模块.后代码就不是那么直观了。
再来做一个练习：
题目要求：在main.py文件导入story模块，将类Temple的属性'庙里有个老和尚，'打印出来。
*要直接使用Temple类的属性，我们需要在导入的时候指定Temple类（不能直接指定类属性）。
【if __name__ == '__main__'】
先给大家讲解一个概念“程序的入口”。
对于Python和其他许多编程语言来说，程序都要有一个运行入口。
在Python中，当我们在运行某一个py文件，就能启动程序 ——— 这个py文件就是程序的运行入口。
拿我们刚才的课堂练习为例：
更复杂的情况，我们也可以运行一个主模块，然后层层导入其他模块：
但是，当我们有了一大堆py文件组成一个程序的时候，为了【指明】某个py文件是程序的运行入口，我们可以在该py文件中写出这样的代码：
这里的【if __name__ == '__main__'】就相当于是 Python 模拟的程序入口。Python 本身并没有规定这么写，这是一种程序员达成共识的编码习惯。
第一种情况：加上这句话后，程序运行效果不会变化，我们来试试：
我们解释了“当xx.py文件被直接运行时，代码块②将被运行”，再解释一下“xx.py文件作为模块是被其他程序导入时，代码块②不被运行。”
我们来运行体验两段代码。这是第一段：
第一段代码没有使用if __name__ == '__main__'，所有语句都会被运行。
这是第二段：（如果你运行A.py文件，看到运行结果什么都没有，那就是对的）
现在我们运行代码的时候，会发现if __name__ == '__main__'下的语句不会被执行。这是因为B.py文件并不是我们现在的程序运行入口，它是被A.py文件导入的。
关于这一个点目前你只需有个印象即可。
【使用他人的模块】
在之前的项目实操中，我们常常用到这样的语句：
这两个例子中的第一句代码import time和import random其实就是在导入time和random模块。
【初探借用模块】
time模块和random模块是Python的系统内置模块，也就是说Python安装后就准备好了这些模块供你使用。
此外，Python作为一门胶水语言，一个强大的优势就是它拥有许多第三方的模块可以直接拿来使用。
如果是第三方编写的模块，我们需要先从Python的资源管理库下载安装相关的模块文件。
下载安装的方式是打开终端，Windows用户输入pip install + 模块名；苹果电脑输入：pip3 install + 模块名，点击enter即可。（需要预装python解释器和pip）
比如说，爬虫时我们会需要用到requests这个库（库是具有相关功能模块的集合），就需要在终端输入pip3 install requests(Mac用户)的指令。
第三方模块的使用我们会在之后的其他课程具体介绍，今天我们主要来学习Python的内置模块。
如果内置模块是用Python语言编写的话，就能找到py文件：
我们用命令random.__file__找出了random模块的文件路径，就可以去打开查看它的代码。
由于代码太长，我们就不展示了。不过可以看到，random模块的源代码是这样的结构：
我们熟悉的函数random.choice(list)，功能是从列表中随机抽取一个元素并返回。它的代码被找到了：
另一个熟悉的函数random.randint(a,b)，功能是在a到b的范围随机抽取一个整数。它的代码也被找到了：
像这样，通过阅读源代码我们能找到所有能够使用的变量、函数、类方法。
虽然你可以通过看源代码的方式来理解这个模块的功能。但如果你想要高效地学会使用一个模块，看源代码并不是最佳选项。我们接着谈谈“如何自学模块”。
【如何自学模块】
学习模块的核心是搞清楚模块的功能，也就是模块中的函数和类方法有什么作用，以及具体使用案例长什么样。
用自学“random”模块为例，如果英文好的同学，可以直接阅读官方文档：9.6. random — Generate pseudo-random numbers — Python 3.6.11 documentation
或者也可以直接百度搜索：
搜到教程后，我们重点关注的是模块中的函数和类方法有什么作用，然后把使用案例做成笔记（还记得第8关谈到的如何做学习笔记么？）。
例如random模块的关键知识（也就是比较有用的函数和类方法），可以做成这样的笔记：
另外，我们还可以使用dir()函数查看一个模块，看看它里面有什么变量、函数、类、类方法。
这就像是查户口一样，可以把模块中的函数（函数和类方法）一览无余地暴露出来。对于查到的结果"__xx__"结构的(如__doc__)，它们是系统相关的函数，我们不用理会，直接看全英文的函数名即可。
这样查询的好处是便于我们继续搜索完成自学。比如我们在列表中看到一个单词“seed”，我们就可以搜一搜random.seed的用法：
甚至不是模块，我们也可以用这种方式自学：dir(x)，可以查询到x相关的函数，x可以是模块，也可以是任意一种对象。
再次总结一下模块的学习方法，其实可以归纳成三个问题：
这里想提醒大家的是，比较小的模块（比如random模块）可以通过这样的方式自学，大型模块的学习就比较困难（除非你有充足的专业背景知识）。
例如数据分析需要用到pandas和NumPy模块，网页开发要用到Django模块等等，这些大型模块最好还是在课程上系统学习，避免散乱的学习形不成知识体系。
以目前大家的水平来说，有一些很实用，又不难学的模块，已经足够我们探索了。在今天的最后，我想手把手带大家自学一个模块。
【学习csv模块】
之所以教大家这个模块，是因为这个模块既简单又实用。
csv是一种文件格式，你可以把它理解成“简易版excel”。学会了csv模块，你就可以用程序处理简单的电子表格了。
如果要手动新建csv文件，我们可以先新建一个excel表格，然后选择另存为“csv”格式即可。
同样的，当我们有了一张csv格式的表格，我们也可以选择另存为“excel”格式。
下面继续学习如何用csv模块读写csv文件。
我们使用import语句导入csv模块，然后用dir()函数看看它里面有什么东西：
同时，我们可以搜索到csv模块的官方英文教程：
https://docs.python.org/3.6/library/csv.html
中文教程：https://yiyibooks.cn/xx/python_352/library/csv.html#module-csv
如果你要通过阅读这份教程来学习csv模块的话，最简单的方式是先看案例（拉到教程的最后），遇到看不懂的函数，再倒回来查具体使用细节。
现在我们也跟着案例动手试试如何读取csv文件，可见open()后面跟了两个参数，用csv.reader(文件变量)创建一个reader对象。
我们新建了一个名为test.csv的文件，里面的内容是这样：
我们可以看到，终端输出的每一行信息都是一个列表。
我们来做一个练习，下面有一个csv文件：
试试把它的每一行打印出来吧：
接下来我们来看如何往csv格式文件写入数据。
写入数据的方式是这样的：
先创建一个变量名为writer（也可以是其他名字）的实例，创建方式是writer = csv.writer(x)，然后使用writer.writerow(列表)就可以给csv文件写入一行列表中的内容。
另外关于open函数的参数，也就是图中的'a'，我们来复习一下：
我们来做一个练习，还是这个商品列表的csv文件：
你来试试用writerow()方法为它追加写入两行列表吧：['4', '猫砂', '25', '1022', '886']、['5', '猫罐头', '18', '2234', '3121']。
到这里，最基本的csv表格读取和录入方法我们就已经学会了。csv模块虽然比random模块稍微复杂一点点，但按照模块三问（这模块有哪些函数可用？有哪些属性或方法可用？使用格式是什么？）的学习方式，我们一样可以学会它的基本用法。
后面的两个实操项目，我们会展示如何应用csv模块的相关知识。
【总结】
学完了模块，所有的基础知识你也学习完毕了。从今天起，你已经不再是一个麻瓜了。
之于编程的魔法世界，你已经能看明白这个世界的构造，懂得学习的方法和进阶的路径，我们称之为初窥门径。
再往后你需要的只是想明白自己想去这个世界的哪个地方——是网络爬虫，是数据分析，还是图像识别？然后，去付出时间和努力。
这是我们当下的仰望星空，但并非终点。如果你肯把头抬得更高，你还能看到另一片更广阔的天地，是开源精神培育的热土。
Python的模块正是开源精神的一块块切片。在网络上也有很多优秀的开发者在分享着自己的代码。他们不计辛劳，不计报酬的付出，只是单纯地为了思想的碰撞，为了帮助其他人提高效率，共同推动互联网进步发展。
这就是开源精神，这就是黑客文化，整个互联网世界最为宝贵的财富，没有之一。
你要知道，软件也好模块也好，它们并非生来即开源。在最早时期，在编程世界，充斥着不附带源代码的付费软件——也就是说，你只能使用你购买的软件，但并不能去学习它、修改它。
这就意味着，“魔法”的奥秘始终掌握在一小部分人手中，他们凭此获得巨大的商业利益。自由软件（开源）运动就是在这个时期开始的，有那么一批人，他们信奉自由、平等、共享。他们认为只有软件是开源的，才能让每个人的效率都得到提升。
不然，每个人都在重复地造轮子（也就是不借用其他人的代码，所有代码都要自己写一遍），编程世界绝不会如今日这般繁荣。
推荐一部纪录片——《互联网之子》，讲述的是一个我很崇敬的程序员——亚伦·斯沃茨为了开源精神“献身”的故事，有兴趣的同学可以找来看看。
所以你看到了吗？编程世界它严谨但绝非枯燥，它有着一个非常崇高的精神内核——关乎自由，平等，共享，利他主义。
这是一件在人类历史上前所未有的事：曾有许多伟大人物构想过这样的社会结构，并为此做出努力，但都是不具备现实意义的乌托邦。
仰望星空到这一步的人，常会在心底埋下一颗种子：期望有一天，也能自己做出一些漂亮的轮子，给他人使用。
希望这颗种子在你心里有一天也能生根、发芽、开花、结果，让开源精神延绵不绝。
【课后练习】
练习目标：
我们会通过今天的作业，了解Python的一个内置模块“time模块”的更多用法。
练习要求：
在课堂上，我们见过了同样是内置模块的“csv模块”在数据处理方面的强大之处。
而这个练习，我们会和我们的老朋友“time模块”打交道，了解它的更多用法。
下面会先看一个没用模块的“时间记录器”，再借两个网址的知识，对其升级。
【一个没用模块的“时间记录器”】
请运行右侧的代码，并读懂代码中的每一行。
涉及知识：判断、循环、文件读写等。
【为“时间记录器”加上time模块】
只要我们想通过编程做到更多的事，就避不开主动了解更多知识。
所以，这次的练习，想将主动权更多地交在大家手里。
请你通过搜索和自学，了解并运用下面两个新知识：
time模块中的时间戳（可进行日期运算）和格式化日期（可将日期转换成平常我们所见的格式）；
倒计时的功能怎么用print()函数实现，属于之前没有讲过的方法，需要去搜索新的知识。
Python 日期和时间 | 菜鸟教程
怎么用Python的print在一行中打印(计时器功能)-百度经验