模塊

在計(jì)算機(jī)程序的開(kāi)發(fā)過(guò)程中飞袋，隨著程序代碼越寫(xiě)越多戳气，在一個(gè)文件里代碼就會(huì)越來(lái)越長(zhǎng)，越來(lái)越不容易維護(hù)巧鸭。
為了編寫(xiě)可維護(hù)的代碼瓶您，我們把很多函數(shù)分組，分別放到不同的文件里蹄皱，這樣览闰，每個(gè)文件包含的代碼就相對(duì)較少，很多編程語(yǔ)言都采用這種組織代碼的方式巷折。在Python中压鉴，一個(gè).py文件就稱(chēng)之為一個(gè)模塊（Module）。
使用模塊有什么好處锻拘？
最大的好處是大大提高了代碼的可維護(hù)性油吭。其次，編寫(xiě)代碼不必從零開(kāi)始署拟。當(dāng)一個(gè)模塊編寫(xiě)完畢婉宰，就可以被其他地方引用。我們?cè)诰帉?xiě)程序的時(shí)候推穷，也經(jīng)常引用其他模塊心包，包括Python內(nèi)置的模塊和來(lái)自第三方的模塊。
使用模塊還可以避免函數(shù)名和變量名沖突馒铃。相同名字的函數(shù)和變量完全可以分別存在不同的模塊中蟹腾，因此痕惋，我們自己在編寫(xiě)模塊時(shí)，不必考慮名字會(huì)與其他模塊沖突娃殖。但是也要注意值戳，盡量不要與內(nèi)置函數(shù)名字沖突。點(diǎn)這里查看Python的所有內(nèi)置函數(shù)炉爆。
你也許還想到堕虹，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芬首，Python又引入了按目錄來(lái)組織模塊的方法赴捞，稱(chēng)為包（Package）。
舉個(gè)例子衩辟，一個(gè)abc.py
的文件就是一個(gè)名字叫abc
的模塊螟炫，一個(gè)xyz.py
的文件就是一個(gè)名字叫xyz
的模塊。

1.1 使用模塊

Python本身就內(nèi)置了很多非常有用的模塊艺晴，只要安裝完畢昼钻，這些模塊就可以立刻使用。

我們以?xún)?nèi)建的sys模塊為例封寞，編寫(xiě)一個(gè)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(biāo)準(zhǔn)注釋?zhuān)?行注釋可以讓這個(gè)hello.py文件直接在Unix/Linux/Mac上運(yùn)行然评，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)字符串狈究，表示模塊的文檔注釋?zhuān)魏文K代碼的第一個(gè)字符串都被視為模塊的文檔注釋?zhuān)?/p>

第6行使用__author__變量把作者寫(xiě)進(jìn)去碗淌，這樣當(dāng)你公開(kāi)源代碼后別人就可以瞻仰你的大名；

以上就是Python模塊的標(biāo)準(zhǔn)文件模板抖锥，當(dāng)然也可以全部刪掉不寫(xiě)亿眠，但是，按標(biāo)準(zhǔn)辦事肯定沒(méi)錯(cuò)磅废。

后面開(kāi)始就是真正的代碼部分纳像。

你可能注意到了，使用sys模塊的第一步拯勉，就是導(dǎo)入該模塊：

import sys
導(dǎo)入sys模塊后竟趾，我們就有了變量sys指向該模塊，利用sys這個(gè)變量宫峦，就可以訪問(wèn)sys模塊的所有功能岔帽。

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)导绷。argv至少有一個(gè)元素犀勒，因?yàn)榈谝粋€(gè)參數(shù)永遠(yuǎn)是該.py文件的名稱(chēng)，例如：

運(yùn)行python3 hello.py獲得的sys.argv就是['hello.py']；

運(yùn)行python3 hello.py Michael獲得的sys.argv就是['hello.py', 'Michael]贾费。

最后枚碗，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__铸本，而如果在其他地方導(dǎo)入該hello模塊時(shí)，if判斷將失敗遵堵，因此箱玷，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)試陌宿。

1.2作用域

在一個(gè)模塊中锡足，我們可能會(huì)定義很多函數(shù)和變量，但有的函數(shù)和變量我們希望給別人使用壳坪，有的函數(shù)和變量我們希望僅僅在模塊內(nèi)部使用舶得。在Python中，是通過(guò)_前綴來(lái)實(shí)現(xiàn)的爽蝴。

正常的函數(shù)和變量名是公開(kāi)的（public）沐批，可以被直接引用，比如：abc蝎亚，x123九孩，PI等；

類(lèi)似__xxx__這樣的變量是特殊變量发框，可以被直接引用躺彬，但是有特殊用途，比如上面的__author__梅惯，__name__就是特殊變量宪拥，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铣减；

類(lèi)似_xxx和__xxx這樣的函數(shù)或變量就是非公開(kāi)的（private）她君，不應(yīng)該被直接引用，比如_abc徙歼，__abc等犁河；

之所以我們說(shuō)，private函數(shù)和變量“不應(yīng)該”被直接引用魄梯，而不是“不能”被直接引用桨螺，是因?yàn)镻ython并沒(méi)有一種方法可以完全限制訪問(wèn)private函數(shù)或變量，但是酿秸，從編程習(xí)慣上不應(yīng)該引用private函數(shù)或變量灭翔。

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)肝箱，而把內(nèi)部邏輯用private函數(shù)隱藏起來(lái)了哄褒，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)煌张，這也是一種非常有用的代碼封裝和抽象的方法呐赡，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骏融。

1.3 安裝第三方模塊

在Python中链嘀，安裝第三方模塊，是通過(guò)包管理工具pip完成的档玻。
如果你正在使用Mac或Linux怀泊，安裝pip本身這個(gè)步驟就可以跳過(guò)了。
注意：Mac或Linux上有可能并存Python 3.x和Python 2.x误趴，因此對(duì)應(yīng)的pip命令是pip3