Python基础十一：使用模块

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Author:yooongchun

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Python中的模块：Python内置了很多有用的模块，这些模块在你安装Python后即可使用。

示例：使用Python自带sys模块,编写一个hello模块
```
#!/usr/bin/env python3


# -*- coding:utf-8 -*-


'a test module'

__author__='Fanyu'

import sys

def test():
  args=sys.argv
  if len(args)==1:
       print('Hello,World!')
  if len(args)==2:
      print('Hello,%s!' % args[1])
  else:
      print('Too many arguments!')

if __name__=='__main__':
  test()            
```
我们对上面的代码做出解释：第一行和第二行是标准注释，第一行注释可以让这个名为hello.py的文件直接在Unix/Linux/Mac上直接运行，第二行注释表示.py文件本身使用UTF-8编码。第四行是模块的文档注释，任何模块代码的第一个字符串都被视为模块的文档注释。第六行使用__author__变量把作者的信息加入。这些信息都属于额外的信息，可以删掉不写。后面开始就是模块的主要内容。

使用一个模块的第一步，就是导入该模块，如：
```
import sys
```
sys模块有一个argv变量，用list储存了命令行的所有参数。argv中至少有一个元素，因为第一个元素即是.py文件的名称。

我们来运行上面的代码，在命令行输入python hello.py
```
C:UsersfanyuDesktopPYTHON>python hello.py
Hello,World!
C:UsersfanyuDesktopPYTHON>python hello.py Hello
Hello,Hello!
```
可见，在没有任何参数的情况下，其执行了args==1的情况，也就是说此时有一个参数hello.py，在加了一个Hello参数的情况下，程序执行了args==2的情况。

现在我们来看最后一行的if语句，这条语句表示，在命令行执行该模块时，Python解释器会把__name属性赋值为__main__，而在其他地方导入hello模块时则if语句会判断失败，即：不执行test()函数。这种if测试可以让一个模块通过命令行运行时执行一些额外的代码。，最常见的即是运行测试。

我们来看效果：
- 首先在命令行执行如下命令
```
C:UsersfanyuDesktopPYTHON>python hello.py
Hello,World!
```
- 然后启动Python交互环境导入hello模块
```
C:UsersfanyuDesktopPYTHON>python
Python 3.6.1 (v3.6.1:69c0db5, Mar 21 2017, 18:41:36) [MSC v.1900 64 bit (AMD64)] on win32
Type "help", "copyright", "credits" or "license" for more information.
>>> import hello
```
可见，导入时没有打印任何信息，也就是说hello模块没有执行test()函数，要调用才会执行test()：
```
>>> hello.test()
Hello,World!
```
作用域：在一个模块中，我们可能会定义很多函数和变量，有的函数和变量我们希望提供给别人使用，但有的我们仅希望在模块内部供自己使用。Python通过_前缀来实现该功能。
- 正常的函数名和变量是公开的(public)，可以被直接引用，比如：abc,x123,PI等。
- 类似_author_ ,_name这样的变量是特殊变量，可以被直接引用，但有特殊用途。
- 类似_xxx,__xxx这样的函数或者变量是非公开的(private),不应该被直接引用。
安装第三方模块：在Python中，安装第三方模块通过包管理工具pip完成。
安装pip:在命令行运行pip,若打印信息提示找不到命令，那么你需要安装，反之不用。安装pip起始很简单，在当初安装python的时候就会默认安装，如果你发现你的没有，那么进行以下操作：
- 重新安装python并确保在安装时勾选了pip选项
- 安装好之后确保配置了python环境变量。
当安装并确保pip命令可行之后，让我们来安装一个第三方库，一般来说，第三方库都会在Python官方的Python第三方库网站注册，当知道库的名称后，你就可以进行安装。首先进入上面的网站，选择或者搜索你想要安装的库，这里我们以Python下强大的Python Imaging Library–Pillow库为例，来进行安装,在命令行输入：
```
pip install Pillow
```
此时系统就会开始下载，等待系统下载并安装完成，然后，我们来进行测试。

示例：图片生成缩略图
```
>>> from PIL import Image
>>> im=Image.open('test.jpg')
>>> print(im.format,im.size,im.mode)
JPEG (660, 439) RGB
>>> im.thumbnail((200,100))
>>> im.save('thumb.jpb','JPEG')
```
找一张你喜欢的图片试试吧！

其他常用的第三方库还有MySQL的驱动：mysql-connector-python，用于科学计算的Numpy库：numpy，用于生成文本的模板工具Jinja2等等。
- 模块搜索路径
当我们试图加载一个模块时，Python会在指定的路径下搜索对应的.py文件，如果找不到就会报错。默认情况下Python解释器会搜索当前目录，所有已安装的内置模块和第三方模块，搜索路径存放在sys模块的path变量中：
```
>>> import sys
>>> sys.path
['', 'C:\Users\fanyu\AppData\Local\Programs\Python\Python36\python36.zip', 
'C:\Users\fanyu\AppData\Local\Programs\Python\Python36\DLLs', 
'C:\Users\fanyu\AppData\Local\Programs\Python\Python36\lib',
'C:\Users\fanyu\AppData\Local\Programs\Python\Python36', 
'C:\Users\fanyu\AppData\Local\Programs\Python\Python36\lib\site-packages']
```
如果要添加自己的搜索路径，有两种方式：
- 直接修改sys.path
```
>>> import sys
>>> sys.path.append('your path')
>>> sys.path
['', 'C:\Users\fanyu\AppData\Local\Programs\Python\Python36\python36.zip', 
'C:\Users\fanyu\AppData\Local\Programs\Python\Python36\DLLs', 
'C:\Users\fanyu\AppData\Local\Programs\Python\Python36\lib',
'C:\Users\fanyu\AppData\Local\Programs\Python\Python36', 
'C:\Users\fanyu\AppData\Local\Programs\Python\Python36\lib\site-packages', '', 'your path']
```
这种方法的特点是添加简便，但是只在本次运行时有效。
- 设置环境变量PYTHONPATH，将你要添加的路径添加到上述环境变量中，Python就会将其添加到sys.path中，且始终有效。