在Python中,一个.py文件就称之为一个模块(Module)。
使用模块的好处:
最大的好处是大大提高了代码的可维护性。其次,编写代码不必从零开始。当一个模块编写完毕,就可以被其他地方引用。
使用模块还可以避免函数名和变量名冲突。相同名字的函数和变量完全可以分别存在不同的模块中,因此,我们自己在编写模块时,不必考虑名字会与其他模块冲突。但是也要注意,不要与内置函数名字重复。点查看Python的所有内置函数。
为了避免模块名冲突,Python又引入了按目录来组织模块的方法,称为包(Package)。引入了包以后,只要顶层的包名不与别人冲突,那所有模块都不会与别人冲突。
注意,每一个包目录下面都会有一个__init__.py
的文件,这个文件是必须存在的,否则,Python就把这个目录当成普通目录,而不是一个包。__init__.py
可以是空文件,也可以有Python代码,因为__init__.py
本身就是一个模块。创建模块时要注意命名,不能和Python自带的模块名称冲突。
使用模块
我们以内建的sys
模块为例,编写一个hello
的模块:
#!/usr/bin/env python# -*- coding: utf-8 -*-' a test module '__author__ = 'Michael Liao'import sysdef test(): args = sys.argv print(args) if len(args)==1: print('Hello, world!') print(list(args)) elif len(args)==2: print('Hello, %s!' % args[1]) else: print('Too many arguments!')if __name__=='__main__': test()
第1行和第2行是标准注释,第1行注释可以让这个hello.py
文件直接在Unix/Linux/Mac上运行,第2行注释表示.py文件本身使用标准UTF-8编码;
第4行是一个字符串,表示模块的文档注释,任何模块代码的第一个字符串都被视为模块的文档注释;
以上就是Python模块的标准文件模板。
sys
模块有一个argv
变量,用list存储了命令行的所有参数。argv
至少有一个元素,因为第一个参数永远是该.py文件的名称,例如:
运行python hello.py
获得的sys.argv
就是['hello.py']
;
运行python3 hello.py Tom
获得的sys.argv
就是['hello.py', 'Tom']
。
如果启动Python交互环境,再导入hello
模块:
$ pythonPython 3.4.3 (v3.4.3:9b73f1c3e601, Feb 23 2015, 02:52:03) [GCC 4.2.1 (Apple Inc. build 5666) (dot 3)] on darwinType "help", "copyright", "credits" or "license" for more information.>>> import test>>>
导入时,没有打印Hello, word!
,因为没有执行test()
函数。
调用hello.test()
时,才能打印出Hello, word!
:
>>> hello.test()Hello, world!
作用域
在一个模块中,我们可能会定义很多函数和变量,但有的函数和变量我们希望给别人使用,有的函数和变量我们希望仅仅在模块内部使用。在Python中,是通过_
前缀来实现的。
正常的函数和变量名是公开的(public),可以被直接引用,比如:abc
,x123
,PI
等;
类似__xxx__
这样的变量是特殊变量,可以被直接引用,但是有特殊用途,比如上面的__author__
,__name__
就是特殊变量,hello
模块定义的文档注释也可以用特殊变量__doc__
访问,我们自己的变量一般不要用这种变量名;
类似_xxx
和__xxx
这样的函数或变量就是非公开的(private),不应该被直接引用,比如_abc
,__abc
等;。
我们在模块里公开greeting()
函数,而把内部逻辑用private函数隐藏起来了,这样,调用greeting()
函数不用关心内部的private函数细节,这也是一种非常有用的代码封装和抽象的方法,即:外部不需要引用的函数全部定义成private,只有外部需要引用的函数才定义为public。
def _private_1(name): return 'Hello, %s' % namedef _private_2(name): return 'Hi, %s' % namedef greeting(name): if len(name) > 3: return _private_1(name) else: return _private_2(name)
安装第三方模块
在Python中,安装第三方模块,是通过包管理工具pip完成的。
Windows系统,确保安装时勾选了pip
和Add python.exe to Path
。
在命令提示符窗口下尝试运行pip
,如果Windows提示未找到命令,可以更新pip至最新
。第三方库都会在Python官方的网站注册,要安装一个第三方库,必须先知道该库的名称,可以在官网或者pypi上搜索,比如Pillow的名称叫,用于处理图片。
第一步: CMD窗口,输入一下命令行,更新pip:
python -m pip install --upgrade pip
第二步:CMD窗口下继续输入(pip路径下 ):
pip install pillow
将图片生成缩略图:
>>> from PIL import Image>>> im = Image.open('test.png')>>> print(im.format, im.size, im.mode)PNG (400, 300) RGB #result>>> im.thumbnail((200, 100))>>> im.save('thumb.jpg', 'JPEG')
其他常用的第三方库还有MySQL的驱动:mysql-connector-python
,用于科学计算的NumPy库:numpy
,用于生成文本的模板工具Jinja2
,等等。
模块搜索路径
当我们试图加载一个模块时,Python会在指定的路径下搜索对应的.py文件,默认情况下,Python解释器会搜索当前目录、所有已安装的内置模块和第三方模块,搜索路径存放在sys
模块的path
变量中:
>>> import sys>>> sys.path
如果我们要添加自己的搜索目录,有两种方法:
一是直接修改sys.path
,添加要搜索的目录:
>>> import sys>>> sys.path.append('/Users/***')
这种方法是在运行时修改,运行结束后失效。
第二种方法是设置环境变量PYTHONPATH
,该环境变量的内容会被自动添加到模块搜索路径中。设置方式与设置Path环境变量类似。注意只需要添加你自己的搜索路径,Python自己本身的搜索路径不受影响。
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