正文如下：
模塊
在計算機程序的開發(fā)過程中刊橘，隨著程序代碼越寫越多鄙才，在一個文件里代碼就會越來越長，越來越不容易維護促绵。
為了編寫可維護的代碼攒庵，我們把很多函數分組，分別放到不同的文件里败晴，這樣浓冒，每個文件包含的代碼就相對較少，很多編程語言都采用這種組織代碼的方式尖坤。在Python中稳懒，一個.py文件就稱之為一個模塊（Module）。
使用模塊有什么好處慢味？
最大的好處是大大提高了代碼的可維護性场梆。其次，編寫代碼不必從零開始纯路。當一個模塊編寫完畢或油，就可以被其他地方引用。我們在編寫程序的時候驰唬，也經常引用其他模塊顶岸，包括Python內置的模塊和來自第三方的模塊。
使用模塊還可以避免函數名和變量名沖突定嗓。相同名字的函數和變量完全可以分別存在不同的模塊中蜕琴，因此，我們自己在編寫模塊時宵溅，不必考慮名字會與其他模塊沖突凌简。但是也要注意，盡量不要與內置函數名字沖突恃逻。點這里查看Python的所有內置函數雏搂。
你也許還想到，如果不同的人編寫的模塊名相同怎么辦寇损？為了避免模塊名沖突凸郑，Python又引入了按目錄來組織模塊的方法，稱為包（Package）矛市。
舉個例子芙沥，一個abc.py的文件就是一個名字叫abc的模塊，一個xyz.py的文件就是一個名字叫xyz的模塊。
現在而昨，假設我們的abc和xyz這兩個模塊名字與其他模塊沖突了救氯，于是我們可以通過包來組織模塊，避免沖突歌憨。方法是選擇一個頂層包名着憨，比如mycompany，按照如下目錄存放：
mycompany
├─ __init__.py
├─ abc.py
└─ xyz.py
引入了包以后务嫡，只要頂層的包名不與別人沖突甲抖，那所有模塊都不會與別人沖突。現在心铃，abc.py模塊的名字就變成了mycompany.abc准谚，類似的，xyz.py的模塊名變成了mycompany.xyz于个。
請注意氛魁，每一個包目錄下面都會有一個
__init__.py的文件暮顺，這個文件是必須存在的厅篓，否則，Python就把這個目錄當成普通目錄捶码，而不是一個包羽氮。init.py可以是空文件，也可以有Python代碼惫恼，因為__init__.py本身就是一個模塊档押，而它的模塊名就是mycompany。
類似的祈纯，可以有多級目錄令宿，組成多級層次的包結構。比如如下的目錄結構：
mycompany
├─ web
│ ├─ __init__.py
│ ├─ utils.py
│ └─ www.py
├─ __init__.py
├─ abc.py
└─ xyz.py
文件www.py的模塊名就是mycompany.web.www腕窥，兩個文件utils.py的模塊名分別是mycompany.utils和mycompany.web.utils粒没。
自己創(chuàng)建模塊時要注意命名，不能和Python自帶的模塊名稱沖突簇爆。例如癞松，系統(tǒng)自帶了
sys模塊，自己的模塊就不可命名為sys.py入蛆，否則將無法導入系統(tǒng)自帶的sys模塊响蓉。
使用模塊
Python本身就內置了很多非常有用的模塊，只要安裝完畢哨毁，這些模塊就可以立刻使用枫甲。
我們以內建的sys模塊為例，編寫一個hello的模塊：
#!/usr/bin/env python3
# -*- coding: utf-8 -*-
' a test module '
__author__ = 'Michael Liao'
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行是標準注釋，第1行注釋可以讓這個hello.py文件直接在Unix/Linux/Mac上運行想幻，第2行注釋表示.py文件本身使用標準UTF-8編碼软能；
第4行是一個字符串，表示模塊的文檔注釋举畸，任何模塊代碼的第一個字符串都被視為模塊的文檔注釋查排；
第6行使用__author__變量把作者寫進去，這樣當你公開源代碼后別人就可以瞻仰你的大名抄沮；
以上就是Python模塊的標準文件模板跋核，當然也可以全部刪掉不寫，但是叛买，按標準辦事肯定沒錯砂代。
后面開始就是真正的代碼部分。
你可能注意到了率挣，使用sys模塊的第一步刻伊，就是導入該模塊：
import sys
導入sys模塊后，我們就有了變量sys指向該模塊椒功，利用sys這個變量捶箱，就可以訪問sys模塊的所有功能。
sys模塊有一個argv變量动漾，用list存儲了命令行的所有參數丁屎。argv至少有一個元素，因為第一個參數永遠是該.py文件的名稱旱眯，例如：
運行python3 hello.py獲得的sys.argv就是['hello.py']晨川；
運行python3 hello.py Michael獲得的sys.argv就是['hello.py', 'Michael]。
最后删豺，注意到這兩行代碼：
if __name__=='__main__':
test()
當我們在命令行運行hello模塊文件時共虑，Python解釋器把一個特殊變量__name__置為__main__褐奴，而如果在其他地方導入該hello模塊時缆八，if判斷將失敗痹屹，因此貌虾，這種if測試可以讓一個模塊通過命令行運行時執(zhí)行一些額外的代碼溶褪，最常見的就是運行測試吐葵。
我們可以用命令行運行hello.py看看效果：
$ python3 hello.py
Hello, world!
$ python hello.py Michael
Hello, Michael!
如果啟動Python交互環(huán)境逢慌，再導入hello模塊：
$ python3
Python 3.4.3 (v3.4.3:9b73f1c3e601, Feb 23 2015, 02:52:03)
[GCC 4.2.1 (Apple Inc. build 5666) (dot 3)] on darwin
Type "help", "copyright", "credits" or "license" for more information.
>>> import hello
>>>
導入時妙啃，沒有打印Hello, word!疾党，因為沒有執(zhí)行test()函數音诫。
調用hello.test()時，才能打印出Hello, word!：
>>> hello.test()
Hello, world!
作用域
在一個模塊中雪位，我們可能會定義很多函數和變量竭钝，但有的函數和變量我們希望給別人使用，有的函數和變量我們希望僅僅在模塊內部使用。在Python中香罐，是通過_前綴來實現的卧波。
正常的函數和變量名是
公開的（public），可以被直接引用庇茫，比如：abc港粱，x123，PI等旦签；類似
__xxx__這樣的變量是特殊變量查坪，可以被直接引用，但是有特殊用途宁炫，比如上面的__author__偿曙，__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__訪問羔巢，我們自己的變量一般不要用這種變量名望忆；類似
_xxx和__xxx這樣的函數或變量就是非公開的（private），不應該被直接引用竿秆，比如_abc启摄，__abc等；
之所以我們說袍辞，private函數和變量“不應該”被直接引用鞋仍，而不是“不能”被直接引用，是因為Python并沒有一種方法可以完全限制訪問private函數或變量搅吁，但是，從編程習慣上不應該引用private函數或變量落午。
private函數或變量不應該被別人引用谎懦，那它們有什么用呢？請看例子：
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)
我們在模塊里公開greeting()函數溃斋，而把內部邏輯用private函數隱藏起來了界拦，這樣，調用greeting()函數不用關心內部的private函數細節(jié)梗劫，這也是一種非常有用的代碼封裝和抽象的方法享甸，即：
外部不需要引用的函數全部定義成private，只有外部需要引用的函數才定義為public梳侨。
安裝第三方模塊
在Python中蛉威，安裝第三方模塊，是通過包管理工具pip完成的走哺。
如果你正在使用Mac或Linux蚯嫌，安裝pip本身這個步驟就可以跳過了。
如果你正在使用Windows，請參考安裝Python一節(jié)的內容择示，確保安裝時勾選了pip和Add python.exe to Path束凑。
在命令提示符窗口下嘗試運行pip，如果Windows提示未找到命令栅盲，可以重新運行安裝程序添加pip汪诉。
注意：Mac或Linux上有可能并存Python 3.x和Python 2.x，因此對應的pip命令是
pip3谈秫。
例如摩瞎，我們要安裝一個第三方庫——Python Imaging Library，這是Python下非常強大的處理圖像的工具庫孝常。不過旗们，PIL目前只支持到Python 2.7，并且有年頭沒有更新了构灸，因此上渴，基于PIL的Pillow項目開發(fā)非常活躍喜颁，并且支持最新的Python 3稠氮。
一般來說，第三方庫都會在Python官方的pypi.python.org網站注冊半开，要安裝一個第三方庫隔披，必須先知道該庫的名稱，可以在官網或者pypi上搜索寂拆，比如Pillow的名稱叫Pillow奢米，因此，安裝Pillow的命令就是：
pip install Pillow
耐心等待下載并安裝后纠永，就可以使用Pillow了鬓长。
安裝常用模塊
在使用Python時，我們經常需要用到很多第三方庫尝江，例如涉波，上面提到的Pillow，以及MySQL驅動程序炭序，Web框架Flask啤覆，科學計算Numpy等。用pip一個一個安裝費時費力惭聂，還需要考慮兼容性窗声。我們推薦直接使用Anaconda，這是一個基于Python的數據處理和科學計算平臺彼妻，它已經內置了許多非常有用的第三方庫嫌佑，我們裝上Anaconda豆茫，就相當于把數十個第三方模塊自動安裝好了，非常簡單易用屋摇。
可以從Anaconda官網下載GUI安裝包揩魂，安裝包有500~600M，所以需要耐心等待下載炮温。網速慢的同學請移步國內鏡像火脉。下載后直接安裝，Anaconda會把系統(tǒng)Path中的python指向自己自帶的Python柒啤，并且倦挂，Anaconda安裝的第三方模塊會安裝在Anaconda自己的路徑下，不影響系統(tǒng)已安裝的Python目錄担巩。
安裝好Anaconda后方援，重新打開命令行窗口，輸入python涛癌，可以看到Anaconda的信息：
┌────────────────────────────────────────────────────────┐
│Command Prompt - python - □ x │
├────────────────────────────────────────────────────────┤
│Microsoft Windows [Version 10.0.0] │
│(c) 2015 Microsoft Corporation. All rights reserved. │
│ │
│C:\> python │
│Python 3.6.3 |Anaconda, Inc.| ... on win32 │
│Type "help", ... for more information. │
│>>> import numpy │
│>>> _ │
│ │
│ │
│ │
└────────────────────────────────────────────────────────┘
可以嘗試直接import numpy等已安裝的第三方模塊犯戏。
模塊搜索路徑
當我們試圖加載一個模塊時，Python會在指定的路徑下搜索對應的.py文件拳话，如果找不到先匪，就會報錯：
>>> import mymodule
Traceback (most recent call last):
File "<stdin>", line 1, in <module>
ImportError: No module named mymodule
默認情況下，Python解釋器會搜索當前目錄弃衍、所有已安裝的內置模塊和第三方模塊呀非，搜索路徑存放在sys模塊的path變量中：
>>> import sys
>>> sys.path
['', '/Library/Frameworks/Python.framework/Versions/3.6/lib/python36.zip', '/Library/Frameworks/Python.framework/Versions/3.6/lib/python3.6', ..., '/Library/Frameworks/Python.framework/Versions/3.6/lib/python3.6/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镜盯，添加要搜索的目錄：
>>> import sys
>>> sys.path.append('/Users/michael/my_py_scripts')
這種方法是在運行時修改岸裙，運行結束后失效。
第二種方法是設置環(huán)境變量PYTHONPATH形耗，該環(huán)境變量的內容會被自動添加到模塊搜索路徑中哥桥。設置方式與設置Path環(huán)境變量類似。注意只需要添加你自己的搜索路徑激涤，Python自己本身的搜索路徑不受影響。
