在Python中,一個(gè).py文件就稱之為一個(gè)模塊(Module)。
如果不同的人編寫(xiě)的模塊名相同怎么辦?為了避免模塊名沖突,Python又引入了按目錄來(lái)組織模塊的方法,稱為包(Package)。
舉個(gè)例子,一個(gè)abc.py的文件就是一個(gè)名字叫abc的模塊,一個(gè)xyz.py的文件就是一個(gè)名字叫xyz
的模塊。現(xiàn)在,假設(shè)我們的abc和xyz這兩個(gè)模塊名字與其他模塊沖突了,于是我們可以通過(guò)包來(lái)組織模塊,避免沖突。方法是選擇一個(gè)頂層包名,比如mycompany,按照如下目錄存放:
引入了包以后,只要頂層的包名不與別人沖突,那所有模塊都不會(huì)與別人沖突。現(xiàn)在,abc.py
模塊的名字就變成了mycompany.abc,類似的,xyz.py的模塊名變成了mycompany.xyz。
請(qǐng)注意,每一個(gè)包目錄下面都會(huì)有一個(gè)__init__.py的文件,這個(gè)文件是必須存在的,否則,python就把這個(gè)目錄當(dāng)成普通目錄,而不是一個(gè)包。__init__.py可以是空文件,也可以有Python代碼,因?yàn)開(kāi)_init__.py本身就是一個(gè)模塊,而它的模塊名就是mycompany。
類似的,可以有多級(jí)目錄,組成多級(jí)層次的包結(jié)構(gòu)。
使用模塊
我們以內(nèi)建的sys模塊為例,編寫(xiě)一個(gè)hello的模塊:
#!/usr/bin/env python3
# -*- coding: utf-8 -*-
' a test module '
__author__ = 'Michael'
import sys
def test(): args = sys.argv if len(args)==1: print('Hello, world!') elif len(args)==2: print('Hello, %s!' % args[1]) else: print('Too many arguments!')
if __name__=='__main__': test()
第1行和第2行是標(biāo)準(zhǔn)注釋,第1行注釋可以讓這個(gè)hello.py文件直接在Unix/Linux/Mac上運(yùn)行,第2行注釋表示.py文件本身使用標(biāo)準(zhǔn)UTF-8編碼;
第4行是一個(gè)字符串,表示模塊的文檔注釋,任何模塊代碼的第一個(gè)字符串都被視為模塊的文檔注釋;
第6行使用__author__
變量把作者寫(xiě)進(jìn)去,這樣當(dāng)你公開(kāi)源代碼后別人就可以瞻仰你的大名;
導(dǎo)入sys模塊后,我們就有了變量sys指向該模塊,利用sys這個(gè)變量,就可以訪問(wèn)sys模塊的所有功能。sys模塊有一個(gè)argv變量,用list存儲(chǔ)了命令行的所有參數(shù)。argv至少有一個(gè)元素,因?yàn)榈谝粋€(gè)參數(shù)永遠(yuǎn)是該.py文件的名稱
最后,注意到這兩行代碼:
if __name__=='__main__': test()
當(dāng)我們?cè)诿钚羞\(yùn)行hello模塊文件時(shí),Python解釋器把一個(gè)特殊變量__name__
置為__main__
,而如果在其他地方導(dǎo)入該hello模塊時(shí),if判斷將失敗,因此,這種if測(cè)試可以讓一個(gè)模塊通過(guò)命令行運(yùn)行時(shí)執(zhí)行一些額外的代碼,最常見(jiàn)的就是運(yùn)行測(cè)試。
作用域
正常的函數(shù)和變量名是公開(kāi)的(public),可以被直接引用,比如:abc,x123,PI等;
類似__xxx__
這樣的變量是特殊變量,可以被直接引用,但是有特殊用途,比如上面的__author__
,__name__
就是特殊變量,hello模塊定義的文檔注釋也可以用特殊變量__doc__
訪問(wèn),我們自己的變量一般不要用這種變量名;
類似_xxx
和__xxx
這樣的函數(shù)或變量就是非公開(kāi)的(private),不應(yīng)該被直接引用,比如_abc,__abc
等;
private函數(shù)或變量不應(yīng)該被別人引用,那它們有什么用呢?請(qǐng)看例子:
def _private_1(name): return 'Hello, %s' % name def _private_2(name): return 'Hi, %s' % name def greeting(name): if len(name) > 3: return _private_1(name) else: return _private_2(name)
我們?cè)谀K里公開(kāi)greeting()函數(shù),而把內(nèi)部邏輯用private函數(shù)隱藏起來(lái)了,這樣,調(diào)用greeting()函數(shù)不用關(guān)心內(nèi)部的private函數(shù)細(xì)節(jié),這也是一種非常有用的代碼封裝和抽象的方法,即:外部不需要引用的函數(shù)全部定義成private,只有外部需要引用的函數(shù)才定義為public。
安裝第三方模塊
在Python中,安裝第三方模塊,是通過(guò)包管理工具pip完成的。
安裝Pillow的命令就是:pip install Pillow
其他常用的第三方庫(kù)還有MySQL的驅(qū)動(dòng):mysql-connector-python,用于科學(xué)計(jì)算的NumPy庫(kù):numpy,用于生成文本的模板工具Jinja2,等等
模塊搜索路徑
當(dāng)我們?cè)噲D加載一個(gè)模塊時(shí),Python會(huì)在指定的路徑下搜索對(duì)應(yīng)的.py文件,如果找不到,就會(huì)報(bào)錯(cuò)
默認(rèn)情況下,Python解釋器會(huì)搜索當(dāng)前目錄、所有已安裝的內(nèi)置模塊和第三方模塊,搜索路徑存放在sys模塊的path變量中:
>>> import sys
>>> sys.path ['','/Library/Frameworks/Python.framework/Versions/3.4/lib/python34.zip', '/Library/Frameworks/Python.framework/Versions/3.4/lib/python3.4', '/Library/Frameworks/Python.framework/Versions/3.4/lib/python3.4/plat-darwin', '/Library/Frameworks/Python.framework/Versions/3.4/lib/python3.4/lib-dynload', '/Library/Frameworks/Python.framework/Versions/3.4/lib/python3.4/site-packages']
如果我們要添加自己的搜索目錄,有兩種方法:
一是直接修改sys.path,添加要搜索的目錄:
>>> import sys
>>> sys.path.append('/Users/michael/my_py_scripts')
這種方法是在運(yùn)行時(shí)修改,運(yùn)行結(jié)束后失效。
第二種方法是設(shè)置環(huán)境變量PYTHONPATH,該環(huán)境變量的內(nèi)容會(huì)被自動(dòng)添加到模塊搜索路徑中。設(shè)置方式與設(shè)置Path環(huán)境變量類似。注意只需要添加你自己的搜索路徑,Python自己本身的搜索路徑不受影響。