Python類、模塊、包的區(qū)別

Python類、模塊、包的區(qū)別


類的概念在許多語(yǔ)言中出現(xiàn),很容易理解。它將數(shù)據(jù)和操作進(jìn)行封裝,以便將來(lái)的復(fù)用。
模塊
模塊,在Python可理解為對(duì)應(yīng)于一個(gè)文件。在創(chuàng)建了一個(gè)腳本文件后,定義了某些函數(shù)和變量。你在其他需要這些功能的文件中,導(dǎo)入這模塊,就可重用這些函數(shù)和變量。一般用module_name.fun_name,和module_name.var_name進(jìn)行使用。這樣的語(yǔ)義用法使模塊看起來(lái)很像類或者名字空間,可將module_name 理解為名字限定符。模塊名就是文件名去掉.py后綴。
client.py

def func():    
    print "hello world!"

main.py

import client
if __name__ == '__main__':    
    print __name__    
    client.func()    
    print client.__name__ 
>>python main.py  ---> result:
__main__
hello world!
client

模塊屬性name,它的值由Python解釋器設(shè)定。如果腳本文件是作為主程序調(diào)用,其值就設(shè)為main,如果是作為模塊被其他文件導(dǎo)入,它的值就是其文件名。
每個(gè)模塊都有自己的私有符號(hào)表,所有定義在模塊里面的函數(shù)把它當(dāng)做全局符號(hào)表使用。
模塊可以導(dǎo)入其他的模塊。通常將import語(yǔ)句放在模塊的開頭,被導(dǎo)入的模塊名字放在導(dǎo)入它的模塊的符號(hào)表中。
from module import names 可以直接從模塊中導(dǎo)入名字到符號(hào)表,但模塊名字不會(huì)被導(dǎo)入。
from module import * 可以把模塊中的所有名字全部導(dǎo)入,除了那些以下劃線開頭的名字符號(hào)。不建議使用,不清楚導(dǎo)入了什么符號(hào),有可能覆蓋自己定義的東西

內(nèi)建函數(shù)dir()可以查看模塊定義了什么名字(包括變量名,模塊名,函數(shù)名等):dir(模塊名),沒(méi)有參數(shù)時(shí)返回所有當(dāng)前定義的名字
模塊搜索路徑
當(dāng)導(dǎo)入一個(gè)模塊時(shí),解釋器先在當(dāng)前包中查找模塊,若找不到,然后在內(nèi)置的built-in模塊中查找,找不到則按sys.path給定的路徑找對(duì)應(yīng)的模塊文件(模塊名.py)
sys.path的初始值來(lái)自于以下地方:
包含腳本當(dāng)前的路徑,當(dāng)前路徑
PYTHONPATH
默認(rèn)安裝路徑
sys.path初始化完成之后可以更改

編譯過(guò)的Python文件: .pyc文件

built-in 模塊
上面的例子中,當(dāng)client被導(dǎo)入后,python解釋器就在當(dāng)前目錄下尋找client.py的文件,然后再?gòu)沫h(huán)境變量PYTHONPATH尋找,如果這環(huán)境變量沒(méi)有設(shè)定,也不要緊,解釋器還會(huì)在安裝預(yù)先設(shè)定的的一些目錄尋找。這就是在導(dǎo)入下面這些標(biāo)準(zhǔn)模塊,一切美好事情能發(fā)生的原因。
這些搜索目錄可在運(yùn)行時(shí)動(dòng)態(tài)改變,比如將module1.py不放在當(dāng)前目錄,而放在一個(gè)冷僻的角落里。這里你就需要通過(guò)某種途徑,如sys.path,來(lái)告知Python了。sys.path返回的是模塊搜索列表,通過(guò)前后的輸出對(duì)比和代碼,應(yīng)能理悟到如何增加新路徑的方法了吧。非常簡(jiǎn)單,就是使用list的append()或insert()增加新的目錄。

module2.py

import sys
import os
print sys.path
workpath = os.path.dirname(os.path.abspath(sys.argv[0]))
sys.path.insert(0, os.path.join(workpath, 'modules'))
print sys.path

其他的要點(diǎn)
模塊能像包含函數(shù)定義一樣,可包含一些可執(zhí)行語(yǔ)句。這些可執(zhí)行語(yǔ)句通常用來(lái)進(jìn)行模塊的初始化工作。這些語(yǔ)句只在模塊第一次被導(dǎo)入時(shí)被執(zhí)行。這非常重要,有些人以為這些語(yǔ)句會(huì)多次導(dǎo)入多次執(zhí)行,其實(shí)不然。
模塊在被導(dǎo)入執(zhí)行時(shí),python解釋器為加快程序的啟動(dòng)速度,會(huì)在與模塊文件同一目錄下生成.pyc文件。我們知道python是解釋性的腳本語(yǔ)言,而.pyc是經(jīng)過(guò)編譯后的字節(jié)碼,這一工作會(huì)自動(dòng)完成,而無(wú)需程序員手動(dòng)執(zhí)行。

通常包總是一個(gè)目錄,可以使用import導(dǎo)入包,或者from + import來(lái)導(dǎo)入包中的部分模塊。包目錄下為首的一個(gè)文件便是 init.py。然后是一些模塊文件和子目錄,假如子目錄中也有 init.py 那么它就是這個(gè)包的子包了。
在創(chuàng)建許許多多模塊后,我們可能希望將某些功能相近的文件組織在同一文件夾下,這里就需要運(yùn)用包的概念了。包對(duì)應(yīng)于文件夾,使用包的方式跟模塊也類似,唯一需要注意的是,當(dāng)文件夾當(dāng)作包使用時(shí),文件夾需要包含init.py文件,主要是為了避免將文件夾名當(dāng)作普通的字符串。init.py的內(nèi)容可以為空,一般用來(lái)進(jìn)行包的某些初始化工作或者設(shè)置all值,all是在*from package-name import **這語(yǔ)句使用的,全部導(dǎo)出定義過(guò)的模塊。

可以從包中導(dǎo)入單獨(dú)的模塊。
1). import PackageA.SubPackageA.ModuleA,使用時(shí)必須用全路徑名
2). 變種: from PackageA.SubPackageA import ModuleA, 可以直接使用模塊名而不用加上包前綴。
3). 也可以直接導(dǎo)入模塊中的函數(shù)或變量:from PackageA.SubPackageA.ModuleA import functionA

import語(yǔ)句語(yǔ)法:

  1. 當(dāng)使用from package import item時(shí),item可以是package的子模塊或子包,或是其他的定義在包中的名字(比如一個(gè)函數(shù)、類或變量)
    首先檢查item是否定義在包中,不過(guò)沒(méi)找到,就認(rèn)為item是一個(gè)模塊并嘗試加載它,失敗時(shí)會(huì)拋出一個(gè)ImportError異常。

  2. 當(dāng)使用import item.subitem.subsubitem語(yǔ)法時(shí),最后一個(gè)item之前的item必須是包,最后一個(gè)item可以是一個(gè)模塊或包,但不能是類、函數(shù)和變量

  3. from pacakge import *
    如果包的init.py定義了一個(gè)名為all的列表變量,它包含的模塊名字的列表將作為被導(dǎo)入的模塊列表。
    如果沒(méi)有定義all, 這條語(yǔ)句不會(huì)導(dǎo)入所有的package的子模塊,它只保證包package被導(dǎo)入,然后導(dǎo)入定義在包中的所有名字。

python包是:包是一個(gè)有層次的文件目錄結(jié)構(gòu),它定義了由n個(gè)模塊或n個(gè)子包組成的python應(yīng)用程序執(zhí)行環(huán)境。通俗一點(diǎn):包是一個(gè)包含init.py 文件的目錄,該目錄下一定得有這個(gè)init.py文件和其它模塊或子包。

常見(jiàn)問(wèn)題:
引入某一特定路徑下的模塊
使用sys.path.append(yourmodulepath)

將一個(gè)路徑加入到python系統(tǒng)路徑下,避免每次通過(guò)代碼指定路徑
利用系統(tǒng)環(huán)境變量 export PYTHONPATH=$PYTHONPATH:yourmodulepath

直接將這個(gè)路徑鏈接到類似/Library/Python/2.7/site-packages
目錄下

好的建議
經(jīng)常使用if name == 'main'
,保證你寫包既可以import又可以獨(dú)立運(yùn)行,用于test。
多次import不會(huì)多次執(zhí)行模塊,只會(huì)執(zhí)行一次。可以使用reload
來(lái)強(qiáng)制運(yùn)行模塊,但不提倡。

包(package)
為了組織好模塊,將多個(gè)模塊分為一個(gè)包。包是python模塊文件所在的目錄,且該目錄下必須存在init.py
文件。常見(jiàn)的包結(jié)構(gòu)如下:

package_a
├── __init__.py
├── module_a1.py
└── module_a2.py
package_b
├── __init__.py
├── module_b1.py
└── module_b2.py

main.py
如果main.py
想要引用packagea
*中的模塊module
*a1
,可以使用:

from package_a import module_a1import package_a.module_a1
如果packagea
中的module
a1
需要引用package
b

,那么默認(rèn)情況下,python是找不到package
b
。我們可以使用sys.path.append('../')
,可以在package
a

中的init.py
添加這句話,然后該包下得所有module都添加
import _init*
即可。

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