正確的判斷來源于經(jīng)驗胎围，然而經(jīng)驗來源于錯誤的判斷吁系。
—— Fred Brooks
目錄
我們已經(jīng)知道函數(shù)是一種重復(fù)利用代碼的機制。
本節(jié)我們來介紹模塊白魂，Python 中的模塊汽纤，也是一種重復(fù)利用代碼的機制福荸。我們可以將有特定功能的代碼（比如函數(shù)蕴坪，類等）寫在模塊中，供他人使用敬锐，便于重復(fù)利用背传，便于維護。
在前面的章節(jié)中台夺，我們也接觸過模塊径玖。Python 功能強大的一個重要的原因，就是它有各種方便使用的模塊谒养。
Python 中的模塊可以分為兩種：
- 內(nèi)建模塊：Python 自帶的模塊挺狰，安裝好Python 解釋器后，內(nèi)建模塊就已經(jīng)安裝好了买窟，直接
import就可使用 - 第三方模塊：由個人丰泊，公司或組織開發(fā)的模塊，使用之前需要先安裝始绍，再
import
1瞳购，定義模塊
我們寫的Python 代碼都是以.py 為后綴，Python 模塊也是以.py 為后綴亏推，其實每個Python 代碼文件学赛，都可以看做是一個Python 模塊。
我們編寫如下代碼：
#! /usr/bin/env python3
# 定義一個字符串
PY = 'Hi Python.'
# 定義一個函數(shù)
def hello_py():
print('Hello Python.')
將該代碼寫在一個名為hello.py 的文件中吞杭，該文件就是一個hello 模塊盏浇，將該文件放在~/hi 目錄中。
注意：
在定義模塊時芽狗，要避免與已有的模塊起相同的名字绢掰，會引起沖突
2，使用模塊
我們進入~/hi 目錄童擎，打開python3 交互式環(huán)境滴劲。
dir() 函數(shù)
在引入模塊之前，我們先使用dir() 函數(shù)顾复，來查看當前環(huán)境可用的函數(shù)/變量：
>>> dir()
['__annotations__', '__builtins__',
'__doc__', '__loader__', '__name__',
'__package__', '__spec__']
可以看到班挖，除了幾個魔法方法外，沒有任何其他可用的函數(shù)/變量芯砸。
我們定義一個變量s：
>>> s = 'abc'
再用dir() 函數(shù)查看萧芙，可以看到多了一個s 變量：
>>> dir()
['__annotations__', '__builtins__',
'__doc__', '__loader__', '__name__',
'__package__', '__spec__', 's']
import 模塊
在使用模塊時，需要先引入模塊乙嘀。引入模塊末购，需要使用import 關(guān)鍵字。
我們輸入如下代碼將hello 模塊引入：
>>> import hello
再用dir() 函數(shù)虎谢，來查看當前環(huán)境可用的函數(shù)/變量：
>>> dir()
['__annotations__', '__builtins__',
'__doc__', '__loader__', '__name__',
'__package__', '__spec__', 'hello', 's']
可以看到盟榴，多了一個hello。這是因為引入的模塊會使用模塊名來作為可用的標識符婴噩。
我們可以用dir(hello) 來查看hello 模塊支持的函數(shù)/變量：
>>> dir(hello)
['__builtins__', '__cached__', '__doc__',
'__file__', '__loader__', '__name__',
'__package__', '__spec__', 'PY', 'hello_py']
可以看到擎场，有兩個標識符PY 和 hello_py 可以使用，但并不能看出PY 和hello_py 是一個函數(shù)几莽，還是一個變量迅办。
可以通過type(hello.標識符) 來查看標識符的類型：
>>> type(hello.PY) # 字符串
<class 'str'>
>>> type(hello.hello_py) # 函數(shù)
<class 'function'>
可見PY 是一個字符串， hello_py 是一個函數(shù)章蚣。
注意：
引用一個模塊中的
標識符站欺，使用的是點.操作符比如這里的
hello.PY和hello.hello_py
我們可以這樣來調(diào)用一個模塊中的函數(shù)/變量：
>>> hello.PY
'Hi Python.'
>>> hello.hello_py()
hello python.
3，模塊文檔注釋
我們知道編寫函數(shù)時可以有文檔注釋，同樣模塊中也可以有文檔注釋矾策，任何模塊的第一個字符串將作為該模塊的文檔注釋磷账，如下：
#! /usr/bin/env python3
'''這是hello 模塊的說明文檔'''
# 定義一個字符串
PY = 'Hi Python.'
# 定義一個函數(shù)
def hello_py():
print('Hello Python.')
可以用魔法方法__doc__ 來訪問文檔字符串：
>>> hello.__doc__
'這是hello 模塊的說明文檔'
4，私有變量和私有函數(shù)
在Python 模塊中贾虽，規(guī)定以單下劃線_ 和雙下劃線__ 開頭的函數(shù)/變量逃糟，被稱為私有函數(shù)/變量（private），不應(yīng)該被外部模塊使用蓬豁。
不以_ 和__ 開頭的函數(shù)/變量绰咽，被稱為共有函數(shù)/變量 （public），可被外部使用地粪。
如下：
#! /usr/bin/env python3
'''這是hello 模塊的說明文檔'''
PY = 'Hi Python.'
def _hello(s):
print('hello %s.' % s)
def hello_py():
_hello('python')
def hello_java():
_hello('java')
在該模塊中取募，hello_py ，hello_java 和 PY 是提供給外部使用的蟆技，而_hello 只建議在模塊內(nèi)部使用矛辕。
其實在Python 中的這種訪問權(quán)限的控制，實際上是“假的”付魔，因為從技術(shù)上來說聊品，這種方式，并不能完全的禁止外部調(diào)用几苍，只是相當于一種編程規(guī)范翻屈。
如果我們非要使用這種以下劃線開頭的函數(shù)，從技術(shù)上來說也是行得通的妻坝，如下：
>>> import hello
>>> hello._hello('python')
hello python.
但一般我們并不建議這樣做伸眶。
5，__name__ 屬性
每個模塊中都自帶一個__name__ 屬性刽宪，運行當前模塊時厘贼，該屬性的值為__main__，這經(jīng)常與if 語句一起圣拄，被用來測試代碼使用嘴秸，這類似其它編程語言中的main() 函數(shù)。
如下庇谆，文件名為hello.py：
#! /usr/bin/env python3
'''這是hello 模塊的說明文檔'''
PY = 'Hi Python.'
def hello_py():
print('hello python.')
if __name__ == '__main__':
hello_py()
當我們在命令行執(zhí)行python3 hello.py 時岳掐，if __name__ == '__main__': 內(nèi)的代碼塊都會被執(zhí)行。
但當在其它模塊引入hello 模塊時饭耳，if __name__ == '__main__': 內(nèi)的代碼塊并不會被執(zhí)行串述。
6，Python 包
Python 包是比模塊更高層的概念寞肖，一個Python 包中可以包含一個或多個模塊纲酗。
一個包含多個模塊的Python 包結(jié)構(gòu)如下：
my_abc/
├── __init__.py
├── a.py
├── b.py
└── c/
├── __init__.py
└── d.py
my_abc 是頂層包名衰腌，my_abc 目錄中有一個__init__.py 文件，擁有這個__init__.py 文件的目錄才會被認為是一個Python 包觅赊，否則桶唐，只是一個普通的目錄。
__init__.py 文件可以為空茉兰，也可以有Python 代碼，my_abc/c/ 目錄中的__init__.py 文件也是同樣的道理欣簇。
向my_abc/__init__.py 文件中寫入如下內(nèi)容：
#! /usr/bin/env python3
print('這是my_abc 模塊中的 __init__ 文件')
向my_abc/c/__init__.py 文件中寫入如下內(nèi)容：
#! /usr/bin/env python3
print('這是my_abc.c 模塊中的 __init__ 文件')
我們在my_abc 同級目錄下運行python3 解釋器规脸，當我們引入my_abc 包時，my_abc/__init__.py 文件中的代碼就會被執(zhí)行：
>>> import my_abc # 第一次引入
這是my_abc 模塊中的 __init__ 文件
>>> import my_abc # 第二次引入
可以看到當輸入import my_abc 代碼時熊咽，字符串這是my_abc 模塊中的 __init__ 文件 被輸出莫鸭，說明my_abc/__init__.py 文件中的內(nèi)容被執(zhí)行了。
緊接著再次輸入import my_abc 代碼時横殴，并沒有任何輸出被因，說明某個模塊中的__init__.py 文件中的內(nèi)容，只有在第一次導(dǎo)入該模塊時衫仑，才會執(zhí)行梨与。
此時，當前環(huán)境中多了一個可用的my_abc 標識符：
>>> dir()
['__annotations__', '__builtins__',
'__doc__', '__loader__', '__name__',
'__package__', '__spec__', 'my_abc']
同樣文狱，當我們引入my_abc.c 包時粥鞋，my_abc/c/__init__.py 文件中的代碼就會被執(zhí)行：
>>> import my_abc.c
這是my_abc.c 模塊中的 __init__ 文件
from ... import ... 語法
我們可以使用from... import... 語法來引入一個包中的模塊，比如我們引入my_abc 包中的a 模塊瞄崇，如下：
>>> from my_abc import a
這是my_abc 模塊中的 __init__ 文件
>>> dir()
['__annotations__', '__builtins__',
'__doc__', '__loader__', '__name__',
'__package__', '__spec__', 'a']
可以看到呻粹，使用該語法引入a 模塊時，my_abc/__init__.py 文件中的內(nèi)容也執(zhí)行了苏研，此時等浊，當前環(huán)境中多了一個可用的a 標識符。
from ... import ... as... 語法
可以使用as 關(guān)鍵字為模塊重命名摹蘑，例如將a 模塊重命名為a_test：
>>> from my_abc import a as a_test
這是my_abc 模塊中的 __init__ 文件
>>> dir()
['__annotations__', '__builtins__',
'__doc__', '__loader__', '__name__',
'__package__', '__spec__', 'a_test']
可以看到本次導(dǎo)入時筹燕，沒有a 標識符，取而代之的a_test衅鹿。
from ... import * 語法
from ... import * 語法會導(dǎo)入某個包中__init__.py 文件內(nèi)的__all__ 列表的所有內(nèi)容庄萎，當__all__ 列表不存在時，該語法將導(dǎo)入__init__.py 文件中的所有可用標識符塘安。
例如糠涛，my_abc/__init__.py 文件中內(nèi)容如下，沒有__all__ 列表：
#! /usr/bin/env python3
print('這是my_abc 模塊中的 __init__ 文件')
i = 1
j = 2
def hello():
print('hello')
使用from ... import * 語法兼犯，將導(dǎo)入__init__.py 文件中所有可用的標識符：
>>> from my_abc import *
這是my_abc 模塊中的 __init__ 文件
>>> dir()
['__annotations__', '__builtins__',
'__doc__', '__loader__', '__name__',
'__package__', '__spec__',
'hello', 'i', 'j']
可見__init__.py 文件中的所有可用標識符忍捡，都被導(dǎo)入到了當前環(huán)境中集漾。
如果在__init__.py 文件中聲明一個__all__ 列表，如下：
#! /usr/bin/env python3
print('這是my_abc 模塊中的 __init__ 文件')
__all__ = ['i', 'hello']
i = 1
j = 2
def hello():
print('hello')
from ... import * 語法將只會導(dǎo)入__all__ 列表中的內(nèi)容砸脊，如下
>>> from my_abc import *
這是my_abc 模塊中的 __init__ 文件
>>> dir()
['__annotations__', '__builtins__',
'__doc__', '__loader__', '__name__',
'__package__', '__spec__',
'hello', 'i']
因為__all__ 列表中只有i, hello 兩個元素具篇，所以只導(dǎo)入了這兩個標識符。
7凌埂，模塊的導(dǎo)入路徑
從內(nèi)建模塊sys 中的path 標識符可查看導(dǎo)入模塊的路徑：
>>> import sys
>>> sys.path
['',
'/usr/lib/python36.zip',
'/usr/lib/python3.6',
'/usr/lib/python3.6/lib-dynload',
'/usr/local/lib/python3.6/dist-packages',
'/usr/lib/python3/dist-packages']
其中驱显，第一個'' 表示從當前目錄中導(dǎo)入，其它的目錄是系統(tǒng)中的標準包路徑瞳抓。
Python 會按照該列表埃疫，從前往后依次從這些路徑中導(dǎo)入你想import 的模塊，先從當前目錄中嘗試導(dǎo)入你想導(dǎo)入的模塊孩哑，如果沒有找到栓霜，會依次從后邊的路徑去查找，如果都沒有找到横蜒，最后會拋出異常胳蛮。
比如，現(xiàn)在有一個test 目錄丛晌，該目錄下有一個a.py 文件：
test/
└── a.py
如果在test 同級目錄下導(dǎo)入a.py仅炊，將出現(xiàn)異常，因為無法從sys.path 中找到a.py：
>>> import a
Traceback (most recent call last):
File "<stdin>", line 1, in <module>
ModuleNotFoundError: No module named 'a'
此時澎蛛，可以將./test 目錄append 到sys.path 中茂洒，然后再import：
>>> import sys
>>> sys.path.append('./test')
>>> import a # 沒有出現(xiàn)異常，說明導(dǎo)入成功
>>> dir()
['__annotations__', '__builtins__',
'__doc__', '__loader__', '__name__',
'__package__', '__spec__',
'a', 'sys'] # a 模塊被成功導(dǎo)入
（完瓶竭。）
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