1 什么是模块?
一个模块就是一个包含了python定义和声明的文件,文件名就是模块名字加上.py的后缀。
2 为何要使用模块?
如果你退出python解释器然后重新进入,那么你之前定义的函数或者变量都将丢失,因此我们通常将程序写到文件中以便永久保存下来,需要时就通过python test.py方式去执行,此时test.py被称为脚本script。
随着程序的发展,功能越来越多,为了方便管理,我们通常将程序分成一个个的文件,这样做程序的结构更清晰,方便管理。这时我们不仅仅可以把这些文件当做脚本去执行,还可以把他们当做模块来导入到其他的模块中,实现了功能的重复利用,
3.如何使用模块?

3.1 import

示例文件:spam.py,文件名spam.py,模块名spam
1 #spam.py 2 print('from the spam.py') 3 4 money=1000 5 6 def read1(): 7 print('spam->read1->money',money) 8 9 def read2(): 10 print('spam->read2 calling read') 11 read1() 12 13 def change(): 14 global money 15 money=0
3.1.1 模块可以包含可执行的语句和函数的定义,这些语句的目的是初始化模块,它们只在模块名第一次遇到导入import语句时才执行(import语句是可以在程序中的任意位置使用的,且针对同一个模块很import多次,为了防止你重复导入,python的优化手段是:第一次导入后就将模块名加载到内存了,后续的import语句仅是对已经加载大内存中的模块对象增加了一次引用,不会重新执行模块内的语句),如下
我们可以从sys.module中找到当前已经加载的模块,sys.module是一个字典,内部包含模块名与模块对象的映射,该字典决定了导入模块时是否需要重新导入。
3.1.2 每个模块都是一个独立的名称空间,定义在这个模块中的函数,把这个模块的名称空间当做全局名称空间,这样我们在编写自己的模块时,就不用担心我们定义在自己模块中全局变量会在被导入时,与使用者的全局变量冲突
1 #测试一:money与spam.money不冲突 2 #test.py 3 import spam 4 money=10 5 print(spam.money) 6 7 ''' 8 执行结果: 9 from the spam.py 10 1000 11 '''
1 #测试二:read1与spam.read1不冲突 2 #test.py 3 import spam 4 def read1(): 5 print('========') 6 spam.read1() 7 8 ''' 9 执行结果: 10 from the spam.py 11 spam->read1->money 1000 12 '''
1 #测试三:执行spam.change()操作的全局变量money仍然是spam中的 2 #test.py 3 import spam 4 money=1 5 spam.change() 6 print(money) 7 8 ''' 9 执行结果: 10 from the spam.py 11 1 12 '''
3.1.3 总结:首次导入模块spam时会做三件事:
1.为源文件(spam模块)创建新的名称空间,在spam中定义的函数和方法若是使用到了global时访问的就是这个名称空间。
2.在新创建的命名空间中执行模块中包含的代码,见初始导入import spam
1 提示:导入模块时到底执行了什么? 2 3 In fact function definitions are also ‘statements’ that are ‘executed’; the execution of a module-level function definition enters the function name in the module’s global symbol table. 4 事实上函数定义也是“被执行”的语句,模块级别函数定义的执行将函数名放入模块全局名称空间表,用globals()可以查看
3.创建名字spam来引用该命名空间
1 这个名字和变量名没什么区别,都是‘第一类的’,且使用spam.名字的方式可以访问spam.py文件中定义的名字,spam.名字与test.py中的名字来自两个完全不同的地方。
3.1.4 为模块名起别名,相当于m1=1;m2=m1
1 import spam as sm 2 print(sm.money)
为已经导入的模块起别名的方式对编写可扩展的代码很有用,假设有两个模块xmlreader.py和csvreader.py,它们都定义了函数read_data(filename):用来从文件中读取一些数据,但采用不同的输入格式。可以编写代码来选择性地挑选读取模块,例如
1 if file_format == 'xml': 2 import xmlreader as reader 3 elif file_format == 'csv': 4 import csvreader as reader 5 data=reader.read_date(filename)
3.1.5 在一行导入多个模块
1 import sys,os,re

3.2 from ... import...

3.2.1 对比import spam,会将源文件的名称空间'spam'带到当前名称空间中,使用时必须是spam.名字的方式
而from 语句相当于import,也会创建新的名称空间,但是将spam中的名字直接导入到当前的名称空间中,在当前名称空间中,直接使用名字就可以了、
1 from spam import read1,read2
这样在当前位置直接使用read1和read2就好了,执行时,仍然以spam.py文件全局名称空间
如果当前有重名read1或者read2,那么会有覆盖效果。
需要特别强调的一点是:python中的变量赋值不是一种存储操作,而只是一种绑定关系,如下:
1 from spam import money,read1 2 money=100 #将当前位置的名字money绑定到了100 3 print(money) #打印当前的名字 4 read1() #读取spam.py中的名字money,仍然为1000 5 6 ''' 7 from the spam.py 8 100 9 spam->read1->money 1000 10 '''
3.2.2 也支持as
1 from spam import read1 as read
3.2.3 也支持导入多行
1 from spam import (read1, 2 read2, 3 money)
3.2.4 from spam import * 把spam中所有的不是以下划线(_)开头的名字都导入到当前位置,大部分情况下我们的python程序不应该使用这种导入方式,因为*你不知道你导入什么名字,很有可能会覆盖掉你之前已经定义的名字。而且可读性极其的差,在交互式环境中导入时没有问题。
1 from spam import * #将模块spam中所有的名字都导入到当前名称空间 2 print(money) 3 print(read1) 4 print(read2) 5 print(change) 6 7 ''' 8 执行结果: 9 from the spam.py 10 1000 11121314 '''
可以使用__all__来控制*(用来发布新版本)
在spam.py中新增一行
__all__=['money','read1'] #这样在另外一个文件中用from spam import *就这能导入列表中规定的两个名字
3.2.5 考虑到性能的原因,每个模块只被导入一次,放入字典sys.module中,如果你改变了模块的内容,你必须重启程序,python不支持重新加载或卸载之前导入的模块,
有的同学可能会想到直接从sys.module中删除一个模块不就可以卸载了吗,注意了,你删了sys.module中的模块对象仍然可能被其他程序的组件所引用,因而不会被清楚。
特别的对于我们引用了这个模块中的一个类,用这个类产生了很多对象,因而这些对象都有关于这个模块的引用。
如果只是你想交互测试的一个模块,使用 importlib.reload(), e.g. import importlib; importlib.reload(modulename),这只能用于测试环境。

3.3 把模块当做脚本执行

我们可以通过模块的全局变量__name__来查看模块名:
当做脚本运行:
__name__ 等于'__main__'
当做模块导入:
__name__=
作用:用来控制.py文件在不同的应用场景下执行不同的逻辑
if __name__ == '__main__':
执行
1 #python fib.py2 python fib.py 50 #在命令行