Python模块(Module)详解

一、模块概念

Python模块(Module)，是一个Python文件，以.py结尾，包含Python对象定义和Python语句。
模块能定义函数、类和变量，也可以包含可执行的代码。

白话如下：

• 每一个以扩展名 py 结尾的 Python 源代码文件都是一个 模块
• 模块名 同样也是一个 标识符，需要符合标识符的命名规则
• 在模块中定义的 全局变量 、函数、类 都是提供给外界直接使用的 工具
• 模块 就好比是 工具包，要想使用这个工具包中的工具，就需要先 导入 这个模块

二、模块导入与使用

2.0 准备工作

编写模块：wc_module01.py，代码如下：

title = '旺财模块01'


def say_hello():
    print('hello wc01')


class Student:
    pass

编写模块：wc_module02.py，代码如下：

title = '旺财模块02'


def say_hello():
    print('hello wc02')


class Teacher:
    pass

2.1 import

2.1.1 导入

可以通过import关键字导入模块，如下：

import module1,module2...

如果导入多个模块，以逗号相隔，不过不建议这么做，应采取每个模块独占一行的方式，如下：

import module1
import module2
...

eg.

import wc_module01
import wc_module02

2.1.2 使用

模块导入之后，可以通过模块名.方式使用提供的工具—函数、类、全局变量。
示例如下：

import wc_module01
import wc_module02

wc_module01.say_hello()
wc_module02.say_hello()
print(wc_module01.title)
print(wc_module02.title)
print(wc_module01.Student())
print(wc_module02.Teacher())

输出如下：

hello wc01
hello wc02
旺财模块01
旺财模块02

2.2 from…import

2.2.1 导入

如果希望从某一个模块导入部分指定工具，可以使用from import的方式，如下：

from 模块名 import 工具名

示例如下：

from wc_module01 import say_hello
from wc_module02 import Teacher

2.2.2 使用

通过这种方式导入，不需要再通过模块名，可以直接使用其提供的工具—函数、类、全局变量
示例如下：

from wc_module01 import say_hello
from wc_module02 import Teacher

say_hello()
print(Teacher())

输出结果为：

hello wc01

2.3 from…import *

from module import *是指一次性导入模块的所有工具，该方式不建议使用，一个是效率问题，再一个也不方便问题排查，这里也就不再赘述了。

三、模块扩展

3.1 搜索路径

当导入一个模块时，Python解释器对模块的搜索(加载)顺序如下：

1. 当前目录
2. 如果不在当前目录，Python则搜索shell变量PYTHONPATH下的每个目录
3. 如果都搜索不到，Python则会查看默认路径，在Linux中，默认路径一般为/usr/local/lib/python/

有了如上加载顺序，我们在开发过程中，也需要主要模块名的命名，不要与系统的模块名重名。
示例：

import random

# 生成一个 0～10 的数字
rand = random.randint(0, 10)

print(rand)

如果当前目录存在random.py文件的话，那么此时程序运行就会挂掉了。因为这个时候，Python解释器会加载当前目录下的random.py，而不会加载系统的random模块。

3.2 加载顺序

如果两个模块存在同名函数，那么后导入的模块会覆盖之前导入模块的函数，其他全局变量、类也是同样的道理。

在开发时，导入模块相关代码应统一写在代码的顶部，通过开发工具，更能及时发现问题。

3.3 别名

如果模块名过长或两个模块存在同名冲突时，可以通过as关键字给其中一个模块起别名的方式解决。

from 模块名 import 工具名 as 别名

这样，后续可以通过别名进行模块工具的调用。
示例如下：

from wc_module01 import say_hello as hello01

hello01()

3.4 模块规范

通过之前的描述，已经知道，每一个python文件都是一个模块，那么在导入模块时，模块中所有没有任何缩进的代码都会被执行一遍。
在实际开发中，模块开发人员会做一些测试代码，而这些测试代码又不希望在模块被引用时被动执行，此外对于调用者来说，是不应该看到或执行这些测试代码的，那么应该怎么做呢？

接下来，__name__隆重出场了。

• __name__是Python的一个内置属性，记录着一个字符串
• 如果是被其他文件导入的，__name__的值就是模块名
• 如果是当前执行的程序，那么__name__的值就是__main__

因此，在很多Python文件中会看到以下格式的代码：

# 导入模块
# 定义全局变量
# 定义类
# 定义函数

# 在代码的最下方
def main():
    # ...
    pass

# 根据 __name__ 判断是否执行下方代码
if __name__ == "__main__":
    main()

这样，既方便模块开发者测试，又不会对引入该模块者造成影响。

四、小结

Python中模块开发的好处多多，优点多多，总结起来如下：

• 提高了代码的可维护性
• 提取重复或工具代码，提高开发效率
• 通过as关键字，可以在不同模块存在相同的函数名和变量名。但切记不要和系统内置的模块名称重复。