模块和包[通俗易懂]

全栈程序员站长

发布于 2022-07-21 10:45:02

7910

大家好，又见面了，我是你们的朋友全栈君。

模块

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。

但其实import加载的模块分为四个通用类别：　

　　1 使用python编写的代码（.py文件）

　　2 已被编译为共享库或DLL的C或C++扩展

　　3 包好一组模块的包

　　4 使用C编写并链接到python解释器的内置模块

为什么要使用模块

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，

如何使用模块

1.import….

一个py文件就可以作为一个模块

模块的导入：直接导入文件的名字，不需要带着后缀

模块中的函数调用：模块名.函数名（）

导入模块的时候做了三件事：1.首先开辟了一个新的命名空间my_moudle

　　　　　　　　　　　　　2.执行了my_moudle内的代码

　　　　　　　　　　　　　3.将my_moudle里面的名字和命名空间绑定在一起了

注意：模块在一个程序中只会被导入一次，不会重复导入（为了节约资源）那么，如何实现模块在程序中只会被导入一次呢？

当导入一个文件之后，会将模块存储在内存中，当再次导入的时候，就会到内存中查看是否导入过这个模块，如果已经导入过了，就不用再导入了。是通过sys里面的module方法

import sys
for i in sys.modules:  #查看是否导入过这个模块
    print(i)

导入的模块有自己的命名空间（可以给导入的模块起一个别名，就产生了一个命名空间，这个命名空间只和别名相关）

import  my_moudle  as mm<br>print(mm.money)

1 #mysql.py
 2 def sqlparse():
 3     print('from mysql sqlparse')
 4 #oracle.py
 5 def sqlparse():
 6     print('from oracle sqlparse')
 7 
 8 #test.py
 9 db_type=input('>>: ')
10 if db_type == 'mysql':
11     import mysql as db
12 elif db_type == 'oracle':
13     import oracle as db
14 
15 db.sqlparse()

别名

2.from …import…（也支持别名）

　　这种形式导入啥就能用啥，不导入的一律不能用

　　这个被import导入的名字就相当于属于全局变量了

from tmp import read1
read1()
from tmp import read
read()

参数问题和返回值问题都和函数一样（在哪返回在哪接收，在哪传参的在哪给参）

 1 from zeze import read1
 2 money = 1000
 3 read1()
 4 
 5 # -------------------
 6 from zeze import read2
 7 def read1():
 8     print('==========')
 9 read2()
10 read1()

from….import….

1 #测试三:导入的函数read1，被当前位置定义的read1覆盖掉了
2 from zeze import read1
3 def read1():
4     print('==========')
5 read1()

导入函数的read1，被当前位置定义的read1覆盖掉了

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 zeze import money,read1
2 money=200#将当前位置的名字money绑定到了200
3 
4 print(money)#打印当前的名字
5 read1()#读取zeze.py中的名字money,仍然为100

from…import *

*与all一起用的，首先会把模块中的所有不是‘_’开头的内容导入进来

可以通过__all__来控制导入的内容，但是只和*有关

*和__all__配合：__all__[‘read1′,’read2’]，all里面导入什么，*里面就有什么，如果不用all，就都导入进来了。

1 # from my_moudle import *
2 # from my_moudle import _money
3 # print(read1)
4 # print(read2)
5 # print(_money)
6 # print(read)

3.把模块当做脚本执行

 1 #mytmp.py
 2 import mokuai
 3 print(mokuai.money)
 4 # 如果想让自己定义的模块，像和re模块的调用一样，执行的时候不显示什么,调用的时候才显示，为了 让tmp也一样不显示里面的内容，就在tmp模块里面判断一下 if __name__=='__main__':
 5 
 6 
 7 #tmp.py
 8 money = 100
 9 def read1():
10     print('read1',money)
11     return 'hello'
12 
13 def read2():
14     print('read2')
15 
16 if __name__=='__main__':
17      read1()
18      read2()

4.模块搜索路径

模块的查找顺序是：内存中已经加载的模块->内置模块->sys.path路径中包含的模块

lib里面放的是内置模块

扩展模块一般在site-packages中

sys.path：注意：搜索时按照sys.path中从左到右的顺序查找，位于前的优先被查找，sys.path中还可能包含.zip归档文件和.egg文件，python会把.zip归档文件当成一个目录去处理。

千万不要自己定义这些你熟悉的模块或关键字啊啥的作为自己的模块名

5.编译python文件

为了提高加载模块的速度，强调：提高的是加载速度而绝非运行速度。python解释器会在__pycache__目录中下缓存每个模块编译后的版本，格式为：module.version.pyc。通常会包含python的版本号。

1.以pyc为后缀的就为编译文件

2.编译pyc文件的时候，只有在导入文件的时候才做（就是作为一个模块的时候他才去编译）

包

什么是包

包是一种通过使用‘.模块名’来组织python模块名称空间的方式。

１. 无论是import形式还是from…import形式，凡是在导入语句中（而不是在使用时）遇到带点的，都要第一时间提高警觉：这是关于包才有的导入语法

2. 包是目录级的（文件夹级），文件夹是用来组成py文件（包的本质就是一个包含__init__.py文件的目录）

3. import导入文件时，产生名称空间中的名字来源于文件，import 包，产生的名称空间的名字同样来源于文件，即包下的__init__.py，导入包本质就是在导入该文件

强调：

　　1. 在python3中，即使包下没有__init__.py文件，import 包仍然不会报错，而在python2中，包下一定要有该文件，否则import 包报错

　　2. 创建包的目的不是为了运行，而是被导入使用，记住，包只是模块的一种形式而已，包即模块

包A和包B下有同名模块也不会冲突，如A.a与B.a来自俩个命名空间

import os
os.makedirs('glance/api')
os.makedirs('glance/cmd')
os.makedirs('glance/db')
l = []
l.append(open('glance/__init__.py','w'))
l.append(open('glance/api/__init__.py','w'))
l.append(open('glance/api/policy.py','w'))
l.append(open('glance/api/versions.py','w'))
l.append(open('glance/cmd/__init__.py','w'))
l.append(open('glance/cmd/manage.py','w'))
l.append(open('glance/db/models.py','w'))
map(lambda f:f.close() ,l)

创建目录代码

glance/                   #Top-level package

├── __init__.py      #Initialize the glance package

├── api                  #Subpackage for api

│   ├── __init__.py

│   ├── policy.py

│   └── versions.py

├── cmd                #Subpackage for cmd

│   ├── __init__.py

│   └── manage.py

└── db                  #Subpackage for db

    ├── __init__.py

    └── models.py

目录结构

#文件内容

#policy.py
def get():
    print('from policy.py')

#versions.py
def create_resource(conf):
    print('from version.py: ',conf)

#manage.py
def main():
    print('from manage.py')

#models.py
def register_models(engine):
    print('from models.py: ',engine)

文件内容

包的相对导入和绝对导入

相对导入

1 glance/                   
 2 
 3 ├── __init__.py      from . import api  #.表示当前目录
 4                      from . import cmd
 5                      from . import db
 6 
 7 ├── api                  
 8 
 9 │   ├── __init__.py  from . import policy
10                      from . import versions
11 
12 │   ├── policy.py
13 
14 │   └── versions.py
15 
16 ├── cmd              from . import manage
17 
18 │   ├── __init__.py
19 
20 │   └── manage.py    from ..api import policy   
21                      #..表示上一级目录，想再manage中使用policy中的方法就需要回到上一级glance目录往下找api包，从api导入policy
22 
23 └── db               from . import models
24 
25     ├── __init__.py
26 
27     └── models.py
28 
29 相对导入

相对导入

绝对导入

 1 glance/                   
 2 
 3 ├── __init__.py      from glance import api
 4                              from glance import cmd
 5                              from glance import db
 6 
 7 ├── api                  
 8 
 9 │   ├── __init__.py  from glance.api import policy
10                               from glance.api import versions
11 
12 │   ├── policy.py
13 
14 │   └── versions.py
15 
16 ├── cmd                 from glance.cmd import manage
17 
18 │   ├── __init__.py
19 
20 │   └── manage.py
21 
22 └── db                   from glance.db import models
23 
24     ├── __init__.py
25 
26     └── models.py
27 
28 绝对导入

绝对导入

单独导入包

单独导入包名称时不会导入包中所有包含的所有子模块，如

#在与glance同级的test.py中
import glance
glance.cmd.manage.main()

'''
执行结果：
AttributeError: module 'glance' has no attribute 'cmd'

'''

解决方法：

1 #glance/__init__.py
2 from . import cmd
3 
4 #glance/cmd/__init__.py
5 from . import manage

执行：

1 #在于glance同级的test.py中
2 import glance
3 glance.cmd.manage.main()

千万别问：__all__不能解决吗，__all__是用于控制from…import *

软件的开发规范

#=============>bin目录：存放执行脚本
#start.py
import sys,os

BASE_DIR=os.path.dirname(os.path.dirname(os.path.abspath(__file__)))
sys.path.append(BASE_DIR)

from core import core
from conf import my_log_settings

if __name__ == '__main__':
    my_log_settings.load_my_logging_cfg()
    core.run()

#=============>conf目录：存放配置文件
#config.ini
[DEFAULT]
user_timeout = 1000

[egon]
password = 123
money = 10000000

[alex]
password = alex3714
money=10000000000

[yuanhao]
password = ysb123
money=10

#settings.py
import os
config_path=r'%s\%s' %(os.path.dirname(os.path.abspath(__file__)),'config.ini')
user_timeout=10
user_db_path=r'%s\%s' %(os.path.dirname(os.path.dirname(os.path.abspath(__file__))),\
                     'db')


#my_log_settings.py
"""
logging配置
"""

import os
import logging.config

# 定义三种日志输出格式 开始

standard_format = '[%(asctime)s][%(threadName)s:%(thread)d][task_id:%(name)s][%(filename)s:%(lineno)d]' \
                  '[%(levelname)s][%(message)s]' #其中name为getlogger指定的名字

simple_format = '[%(levelname)s][%(asctime)s][%(filename)s:%(lineno)d]%(message)s'

id_simple_format = '[%(levelname)s][%(asctime)s] %(message)s'

# 定义日志输出格式 结束

logfile_dir = r'%s\log' %os.path.dirname(os.path.dirname(os.path.abspath(__file__)))  # log文件的目录

logfile_name = 'all2.log'  # log文件名

# 如果不存在定义的日志目录就创建一个
if not os.path.isdir(logfile_dir):
    os.mkdir(logfile_dir)

# log文件的全路径
logfile_path = os.path.join(logfile_dir, logfile_name)

# log配置字典
LOGGING_DIC = {
    'version': 1,
    'disable_existing_loggers': False,
    'formatters': {
        'standard': {
            'format': standard_format
        },
        'simple': {
            'format': simple_format
        },
    },
    'filters': {},
    'handlers': {
        #打印到终端的日志
        'console': {
            'level': 'DEBUG',
            'class': 'logging.StreamHandler',  # 打印到屏幕
            'formatter': 'simple'
        },
        #打印到文件的日志,收集info及以上的日志
        'default': {
            'level': 'DEBUG',
            'class': 'logging.handlers.RotatingFileHandler',  # 保存到文件
            'formatter': 'standard',
            'filename': logfile_path,  # 日志文件
            'maxBytes': 1024*1024*5,  # 日志大小 5M
            'backupCount': 5,
            'encoding': 'utf-8',  # 日志文件的编码，再也不用担心中文log乱码了
        },
    },
    'loggers': {
        #logging.getLogger(__name__)拿到的logger配置
        '': {
            'handlers': ['default', 'console'],  # 这里把上面定义的两个handler都加上，即log数据既写入文件又打印到屏幕
            'level': 'DEBUG',
            'propagate': True,  # 向上（更高level的logger）传递
        },
    },
}


def load_my_logging_cfg():
    logging.config.dictConfig(LOGGING_DIC)  # 导入上面定义的logging配置
    logger = logging.getLogger(__name__)  # 生成一个log实例
    logger.info('It works!')  # 记录该文件的运行状态

if __name__ == '__main__':
    load_my_logging_cfg()

#=============>core目录：存放核心逻辑
#core.py
import logging
import time
from conf import settings
from lib import read_ini

config=read_ini.read(settings.config_path)
logger=logging.getLogger(__name__)

current_user={'user':None,'login_time':None,'timeout':int(settings.user_timeout)}
def auth(func):
    def wrapper(*args,**kwargs):
        if current_user['user']:
            interval=time.time()-current_user['login_time']
            if interval < current_user['timeout']:
                return func(*args,**kwargs)
        name = input('name>>: ')
        password = input('password>>: ')
        if config.has_section(name):
            if password == config.get(name,'password'):
                logger.info('登录成功')
                current_user['user']=name
                current_user['login_time']=time.time()
                return func(*args,**kwargs)
        else:
            logger.error('用户名不存在')

    return wrapper

@auth
def buy():
    print('buy...')

@auth
def run():

    print('''
购物
查看余额
转账
    ''')
    while True:
        choice = input('>>: ').strip()
        if not choice:continue
        if choice == '1':
            buy()



if __name__ == '__main__':
    run()

#=============>db目录：存放数据库文件
#alex_json
#egon_json

#=============>lib目录：存放自定义的模块与包
#read_ini.py
import configparser
def read(config_file):
    config=configparser.ConfigParser()
    config.read(config_file)
    return config

#=============>log目录：存放日志
#all2.log
[2017-07-29 00:31:40,272][MainThread:11692][task_id:conf.my_log_settings][my_log_settings.py:75][INFO][It works!]
[2017-07-29 00:31:41,789][MainThread:11692][task_id:core.core][core.py:25][ERROR][用户名不存在]
[2017-07-29 00:31:46,394][MainThread:12348][task_id:conf.my_log_settings][my_log_settings.py:75][INFO][It works!]
[2017-07-29 00:31:47,629][MainThread:12348][task_id:core.core][core.py:25][ERROR][用户名不存在]
[2017-07-29 00:31:57,912][MainThread:10528][task_id:conf.my_log_settings][my_log_settings.py:75][INFO][It works!]
[2017-07-29 00:32:03,340][MainThread:12744][task_id:conf.my_log_settings][my_log_settings.py:75][INFO][It works!]
[2017-07-29 00:32:05,065][MainThread:12916][task_id:conf.my_log_settings][my_log_settings.py:75][INFO][It works!]
[2017-07-29 00:32:08,181][MainThread:12916][task_id:core.core][core.py:25][ERROR][用户名不存在]
[2017-07-29 00:32:13,638][MainThread:7220][task_id:conf.my_log_settings][my_log_settings.py:75][INFO][It works!]
[2017-07-29 00:32:23,005][MainThread:7220][task_id:core.core][core.py:20][INFO][登录成功]
[2017-07-29 00:32:40,941][MainThread:7220][task_id:core.core][core.py:20][INFO][登录成功]
[2017-07-29 00:32:47,222][MainThread:7220][task_id:core.core][core.py:20][INFO][登录成功]
[2017-07-29 00:32:51,949][MainThread:7220][task_id:core.core][core.py:25][ERROR][用户名不存在]
[2017-07-29 00:33:00,213][MainThread:7220][task_id:core.core][core.py:20][INFO][登录成功]
[2017-07-29 00:33:50,118][MainThread:8500][task_id:conf.my_log_settings][my_log_settings.py:75][INFO][It works!]
[2017-07-29 00:33:55,845][MainThread:8500][task_id:core.core][core.py:20][INFO][登录成功]
[2017-07-29 00:34:06,837][MainThread:8500][task_id:core.core][core.py:25][ERROR][用户名不存在]
[2017-07-29 00:34:09,405][MainThread:8500][task_id:core.core][core.py:25][ERROR][用户名不存在]
[2017-07-29 00:34:10,645][MainThread:8500][task_id:core.core][core.py:25][ERROR][用户名不存在]

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