模块和包

什么是模块

模块就是一组功能的集合体，我们的程序可以导入模块来复用模块里的功能。

使用模块之import

1、import的使用

#模块可以包含可执行的语句和函数的定义，这些语句的目的是初始化模块，它们只在模块名第一次遇到导入import语句时才执行（import语句是可以在程序中的任意位置使用的,且针对同一个模块很import多次,为了防止你重复导入，python的优化手段是：第一次导入后就将模块名加载到内存了，后续的import语句仅是对已经加载到内存中的模块对象增加了一次引用，不会重新执行模块内的语句），如下 

#test.py
import spam #只在第一次导入时才执行spam.py内代码,此处的显式效果是只打印一次'from the spam.py',当然其他的顶级代码也都被执行了,只不过没有显示效果.
import spam
import spam
import spam

'''
执行结果：
from the spam.py
'''

2、在第一次导入模块时会做三件事，重复导入会直接引用内存中已经加载好的结果

import 模块名 导入模块

# 当前的执行文件
# 首次导入模块发生了3件事：
#1、以模块为准创造一个模块的名称空间
#2、执行模块对应的文件，将执行过程中产生的名字都丢到模块的名称空间
#3、在当前执行文件中拿到一个模块名
# import spam

# 之后的重复导入会直接引用之前创造好的结果，不会重复执行模块的文件
# import spam #spam=spam=模块名称空间的内存地址

from...import.... 导入模块

# from ... import ...首次导入也发生了三件事：
#1、以模块为准创造一个模块的名称空间
#2、执行模块对应的文件，将执行过程中产生的名字都丢到模块的名称空间
#3、在当前执行文件的名称空间中拿到一个名字，该名字直接指向模块中的某一个名字，意味着可以不用加任何前缀而直接使用

from spam import read1

# from .... import ... 对比 import 。。。
# 优点：不用加前缀，代码更为精简
# 缺点：容易与当前执行文件中名称空间中的名字冲突

# 相同点：
# 1、都会执行模块对应的文件，都会产生模块的名称空间
# 2、调用功能时，需要跑到定义时寻找作用域关系，与调用位置无关
# 不同点
# 1、一种需要加前缀，一种不需要加前缀

#1.为源文件(spam模块)创建新的名称空间，在spam中定义的函数和方法若是使用到了global时访问的就是这个名称空间。

#2.在新创建的命名空间中执行模块中包含的代码，见初始导入import spam
    提示:导入模块时到底执行了什么？
    In fact function definitions are also ‘statements’ that are 
    ‘executed’; the execution of a module-level function definition 
    enters the function name in the module’s global symbol table.
    事实上函数定义也是“被执行”的语句，模块级别函数定义的执行将函数名放
    入模块全局名称空间表，用globals()可以查看

#3.创建名字spam来引用该命名空间
    这个名字和变量名没什么区别，都是‘第一类的’，且使用spam.名字的方式
    可以访问spam.py文件中定义的名字，spam.名字与test.py中的名字来自
    两个完全不同的地方。

3、被导入模块有独立的名称空间

每个模块都是一个独立的名称空间，定义在这个模块中的函数，把这个模块的名称空间当做全局名称空间，这样我们在编写自己的模块时，就不用担心我们定义在自己模块中全局变量会在被导入时，与使用者的全局变量冲突

4、为模块名起别名

为已经导入的模块起别名的方式对编写可扩展的代码很有用

1 import spam as sm
2 print(sm.money)

5、在一行导入多个模块

1 import sys,os,re

 使用模块之from ... import...

1、from...import...的使用

1 from spam import read1,read2

2、from...import 与import的对比

#唯一的区别就是：使用from...import...则是将spam中的名字直接导入到当前的名称空间中，所以在当前名称空间中，直接使用名字就可以了、无需加前缀：spam.

#from...import...的方式有好处也有坏处
    好处：使用起来方便了
    坏处：容易与当前执行文件中的名字冲突

3、也支持as

1 from spam import read1 as read

4、一行导入多个名字

from spam import read1,read2,money

5、from...import *

#from spam import * 把spam中所有的不是以下划线(_)开头的名字都导入到当前位置

#大部分情况下我们的python程序不应该使用这种导入方式，因为*你不知道你导入什么名字，很有可能会覆盖掉你之前已经定义的名字。而且可读性极其的差，在交互式环境中导入时没有问题

可以使用__all__来控制*（用来发布新版本），在spam.py中新增一行

__all__=['money','read1'] #这样在另外一个文件中用from spam import *就这能导入列表中规定的两个名字

循环导入问题

# def func1():
#     from m2 import x
#     print(x)

用函数解决

 py文件区分两种用途:模块与脚本

#编写好的一个python文件可以有两种用途：
    一：脚本，一个文件就是整个程序，用来被执行
    二：模块，文件中存放着一堆功能，用来被导入使用


#python为我们内置了全局变量__name__，
    当文件被当做脚本执行时：__name__ 等于'__main__'
    当文件被当做模块导入时：__name__等于模块名

#作用：用来控制.py文件在不同的应用场景下执行不同的逻辑
    if __name__ == '__main__':

模块搜索路径

模块的查找顺序是：内存中已经加载的模块->内置模块->sys.path路径中包含的模块

一个py文件就是一个模块，在导入时必须从某一个文件夹下找到该py文件
模块的搜索路径指的就是在导入模块时需要检索的文件夹们

导入模块时查找模块的顺序是：
1、先从内存中已经导入的模块中寻找
2、内置的模块
3、环境变量sys.path中找
强调：sys.path的第一个值是当前执行文件的所在的文件夹

#在初始化后，python程序可以修改sys.path,路径放到前面的优先于标准库被加载。
1 >>> import sys
2 >>> sys.path.append('/a/b/c/d')
3 >>> sys.path.insert(0,'/x/y/z') #排在前的目录，优先被搜索

__name__==__main__

x=1

def f1():
print('from f1')

def f2():
print('from f2')

print(__name__)
# 在aaa.py被直接执行的时候__name__== '__main__'
# 在aaa.py被当作模块导入的时候__name__== 'aaa'

# 在aaa.py被直接执行的时候调用f1跟f2
# f1()
# f2()
# 在aaa.py被当作模块导入的时候不调用f1跟f2
# if __name__ == '__main__':
# f1()
# f2()

包介绍

1 什么是包?

#官网解释
Packages are a way of structuring Python’s module namespace by using “dotted module names”
包是一种通过使用‘.模块名’来组织python模块名称空间的方式。

#具体的：包就是一个包含有__init__.py文件的文件夹，所以其实我们创建包的目的就是为了用文件夹将文件/模块组织起来

#需要强调的是：
　　1. 在python3中，即使包下没有__init__.py文件，import 包仍然不会报错，而在python2中，包下一定要有该文件，否则import 包报错

　　2. 创建包的目的不是为了运行，而是被导入使用，记住，包只是模块的一种形式而已，包的本质就是一种模块

2、为何要使用包

包的本质就是一个文件夹，那么文件夹唯一的功能就是将文件组织起来

随着功能越写越多，我们无法将所以功能都放到一个文件中，于是我们使用模块去组织功能，而随着模块越来越多，我们就需要用文件夹将模块文件组织起来，以此来提高程序的结构性和可维护性

注意事项

#1.关于包相关的导入语句也分为import和from ... import ...两种，但是无论哪种，无论在什么位置，在导入时都必须遵循一个原则：凡是在导入时带点的，点的左边都必须是一个包，否则非法。可以带有一连串的点，如item.subitem.subsubitem,但都必须遵循这个原则。但对于导入后，在使用时就没有这种限制了，点的左边可以是包,模块，函数，类(它们都可以用点的方式调用自己的属性)。

#2、import导入文件时，产生名称空间中的名字来源于文件，import 包，产生的名称空间的名字同样来源于文件，即包下的__init__.py，导入包本质就是在导入该文件

#3、包A和包B下有同名模块也不会冲突，如A.a与B.a来自俩个命名空间

3如何使用包?

包的使用之import

1 import glance.db.models

2 glance.db.models.register_models('mysql')

# import aaa
# 首次导入的模块发生三件事
#1、创建一个包的名称空间
#2、执行包下的__init__.py文件，将执行过程中产生的名字存放于包名称空间中
#    （即包名称空间中存放的名字都是来自于__init__.py）
#3、在当前执行文件中拿到一个名字aaa,aaa是指向包的名称空间的

包的使用之from ... import ...

需要注意的是from后import导入的模块，必须是明确的一个不能带点，否则会有语法错误，如：from a import b.c是错误语法

4、from glance.api import *

在讲模块时，我们已经讨论过了从一个模块内导入所有*，此处我们研究从一个包导入所有*。

此处是想从包api中导入所有，实际上该语句只会导入包api下__init__.py文件中定义的名字，我们可以在这个文件中定义__all___:

#在__init__.py中定义
x=10

def func():
    print('from api.__init.py')

__all__=['x','func','policy']

此时我们在于glance同级的文件中执行from glance.api import *就导入__all__中的内容（versions仍然不能导入）。

5、绝对导入和相对导入

. 当前文件夹

..上级文件夹

...上上级文件夹

.....

在glance/api/version.py

#绝对导入
from glance.cmd import manage
manage.main()

#相对导入
from ..cmd import manage
manage.main()

6、包以及包所包含的模块都是用来被导入的，而不是被直接执行的。而环境变量都是以执行文件为准的

如何用包
导入包就是在导包下的__init__.py
import ...
from ... import...

注意的问题：
1、包内所有的文件都是被导入使用的，而不是被直接运行的
2、包内部模块之间的导入可以使用绝对导入（以包的根目录为基准）与相对导入（以当前被导入的模块所在的目录为基准）
推荐使用相对导入
3、当文件是执行文件时，无法在该文件内用相对导入的语法
只有在文件时被当作模块导入时，该文件内才能使用相对导入的语法

4、凡是在导入时带点的，点的左边都必须是一个包
import aaa.bbb.m3.f3 # 错误