带你学python基础：模块和包

一、什么是模块

在我们平时的开发过程中，或多或少会用到 Python 的一些内置的功能，或者说，还会用到一些第三方的库，我们用到的这些 Python 的内置的功能，和一些第三方的库，就可以说是一些模块了。

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例如，我们在读写文件的时候，我们就会用到文件操作的模块os。

是不是经常遇到呢？模块，来了！

其实，每一个 Python 脚本文件都可以被当成是一个模块。

模块以磁盘文件的形式存在。当一个模块变得过大，并且驱动了太多功能的话，就应该考虑拆一些代码出来另外建一个模块。

模块里的代码可以是一段直接执行的脚本，也可以是一堆类似库函数的代码，从而可以被别的模块导 入(import)调用。模块可以包含直接运行的代码块、类定义、 函数定义或这几者的组合。

推荐所有的模块在Python模块的开头部分导入。而且最好按照这样的顺序：

• Python标准库模块
• Python第三方模块
• 自定义模块

这个只是说约定这样最好，其实怎样的顺序都是没有关系的！！！

二、如何使用模块

我想，应该知道什么是模块了吧！

那好，再看看如何使用吧！

在 Python 中用关键字import来引入某个模块，比如要导入模块 os，就可以在文件最开始的地方用import os来引入。下面，看一个简单的例子。

# 导入系统os模块
import os

# 列出目录下的文件
files = os.listdir('F:\\人工智能\\2018北风网人工智能(完结)\\三、python基础（1）\\学习PPT\\学习PPT')
print(files)

这个例子中，我们导入了系统 os 模块，然后调用这个 os 模块的方法，列出目标目录下的所有文件！

import使用方法

语法

import module1 
import module2
......
import moduleN

或者

import module1[, module2[,... moduleN]]

[]：表示可选！

模块函数调用

当我们导入了模块之后，我们就可以通过模块名.函数名
来调用模块中的函数了，其实，我们也可以直接函数名 调用方法即可。但是需要注意的是，如果多个模块中都有相同的一个方法名时，我们就必须要用模块名.函数名来调用模块中的函数，不然会出现冲突！

例如

files = os.listdir('F:\\人工智能\\2018北风网人工智能(完结)\\三、python基础（1）\\学习PPT\\学习PPT')

这就是调用模块中的方法！

导入模块中部分方法

有时候，我们并不需要导入模块中的所有方法，所以，python的也提供了，只导入我们需要导入的方法的方式。

• from modname import name1[, name2[, ... nameN]]

例如，要导入模块time的sleep函数，使用如下语句。

from time import sleep, strptime

导入所有内容

from modname import*

有时候，因为模块的名字太长或者太复杂，可能写的时候不太方便，所以，我们可以使用别名的方式来导入，方便编写！

别名导入

别名导入，只需要在导入语句后面加关键字as。

import numpy
import numpy as np  # 为numpy取别名为np

二、自定义模块

既然，python可以有内置的模块，那么我们可不可以自定义自己的模块呢，把自己的功能做成一个模块岂不是美滋滋？

当然没有问题了，下面就来自己实现！

同文件夹实现

这个是说，python文件都在同一个文件夹下的情况。

现在，我们在同一个文件夹下定义两个 python 文件，分别为test.py，02_demo.py。

在test.py中定义如下内容

def sum(a, b):
    return a + b

导入方法

在02_demo.py中

# 导入同文件夹下
import test

from test import sum

print(sum(1, 2))

可以看出，同一文件夹下，只需要直接导入文件名即可！

不同文件夹实现

现在有02_demo.py和在learn文件下的test02.py文件，目录如下

test02.py内容

def mul(a, b):
    return a * b

在02_demo.py中跨文件夹调用

# 跨文件夹调用
import learn.test2

from learn import test2

print(test2.mul(1, 5))

不同文件夹的调用，我们发现，需要加上文件路径，例如，test02文件在learn文件夹下，所以导入方式为learn.test02。

然而，

这并不是最完美的，你想，如果项目很大，文件夹下很多的模块，是不是每个都这样导入，是不是会很麻烦。所以，python 中还提供了更简单的方式--将目标路径加入到环境当中。

'''
    跨模块引入2
'''
import sys  # 查看路径变量

print(sys.path)
# 添加目标路径导当前环境中
sys.path.append('.\\learn')  # 返回上一级目录
import test2 as tt

print(tt.mul(1, 10))

是不是简单多了！

另外，如果我们自己定义的模块和系统模块重名，导入的时候是会覆盖系统的模块哦！

例如，我们在learn文件夹下定义一个 math.py 文件

math.py文件

import math

def tan(x):
    return math.tan(x) + 1

当我们导入math的时候，是会覆盖系统的math的，导入的将是我们自定义的math。

# 覆盖标准模块
from learn import math

print('自定义：', math.tan(30))

import math

print('系统：', math.tan(30))

最后再讲一个东西，包！

三、包

既然有了模块，为什么还会有包呢，包到底是什么呢？容我一一道来。

我们都知道一个模块通常是一个 python 文件，但是，这样是不是显得太零散了，如果我们出门的时候，东西太多了，是不是需要一个书包来装一下这些东西，就更方便是不是！所以，包就是这个作用，把一些功能相近或者相似的模块，都放在一个称为包的地方！

这个包如何？哈哈！

那么包和模块到底有什么不一样呢？

包使用

包是一个文件夹，但是，他有一个特殊之处，我们必须在这个文件夹下面定义一个__init__.py的文件，才能被程序认作是包，模块才能被导入成功。

现在我们就用一个，首先，我们新建一个名为package的文件夹，然后再定义一个__init__.py的文件。

然后，再在这个文件夹下新建 test10.py 和test11.py文件，内容如下

test10.py

def subtract(x, y):
    return x - y

test11.py

def add(x, y):
    return x + y

好了，现在我们试着导包。

# 导包演示

import package

print(test10.subtract(10, 10))

我们发现报错：说我们的test10没有定义，但是我们明明定义了，为什么呢？

原来，在我们创建一个__init__.py文件，并且一定要在文件中写入__all__变量，为什么需要这个变量呢？

因为__init__.py控制着包的导入行为。如果__init__.py文件为空的话，仅仅是把这个包导入，不会导入包中的模块。__init__.py中的__all__变量，是用来*控制from包名import 时导入的模块**。

所以，我们在__init__.py中加入__all__变量。

__all__ = ['test10', 'test11']

就正确了。

包会了吧？

最后的最后，说一个小知识点。

imp.reload()

这个函数有什么作用呢？

试想一下这样的场景，模块在第一次被导入之后，其他的导入都不再有效。如果此时在另一个窗口中改变并保存了模块的源代码文件，也无法更新该模块。

这样设计原因在于，导入是一个开销很大的操作（导入必须找到文件，将其编译成字节码，并且运行代码），以至于每个文件、每个程序运行不能够重复多于一次。

当一个模块被导入到一个脚本，模块顶层部分的代码只会被执行一次。
因此，如果你想重新执行模块里顶层部分的代码，可以用reload()函数。该函数会重新导入之前导入过的模块。

'''
    重新加载
'''
import test
# import test  #引入两边只输出一句hahaha
import imp
imp.reload(test)  #重新导入test模块