python模組如何檢視
對於編譯型的語言,比如C#中的一個.cs檔案,Java中的一個.java或者編譯後的.class檔案可以認為是一個模組(但常常不表述為模組);對於解釋型的語言會更加直觀些,比如PHP的.php檔案,在Python中就是.py檔案可以認為是一個模組。在“模組”之上有“包”,主要是為了方便組織和管理模組。比如C#中編譯後的.dll檔案(但常常不表述為包Package,而是庫Library),Java將.class打包後的.jar檔案,PHP的.phar檔案(模仿Java包),在Python中一個特殊定義的資料夾是一個包,可以打包為egg檔案。但對於解釋型語言“包”並沒有編譯成低階語言而後打包的意思,只是更加方便模組化和管理模組間的依賴。每種程式語言對於模組和包管理都有一定的約定,不瞭解這些約定,那會給學習這種語言的帶來障礙。下面我想來梳理一下Python的這些約定。
一、Python查詢模組的路徑
執行Python應用或引用Python模組,Python直譯器要有一個查詢的過程。可以通過設定一個環境變數PYTHONPATH為Python增加一個搜尋路徑,以方便查詢到相關Python模組(不同的作業系統環境變數的設定稍有不同,預設以下都是WIndows環境),這與眾多應用程式需要設定一個系統環境變數的道理是一樣的。在命令列中可以通過以下命令設定:
C:\Users\Administrator>set PYTHONPATH=E:/Project/Python/ModuleAndPackage/
進入Python環境後可以,通過Python的sys.path屬性獲得當前搜尋路徑的配置,可以看到之前我們設定的路徑已經在當前搜尋路徑中了。
C:\Users\Administrator>python Python 2.7.11 (v2.7.11:6d1b6a68f775,Dec 5 2015,20:32:19) [MSC v.1500 32 bit (Intel)] on win32 Type "help","copyright","credits" or "license" for more information. >>> import sys >>> sys.path ['','E:\\Project\\Python\\ModuleAndPackage','C:\\Windows\\system32\\python27.zip','C:\\Python\\DLLs','C:\\Python\\ lib','C:\\Python\\lib\\plat-win','C:\\Python\\lib\\lib-tk','C:\\Python','C:\\Python\\lib\\site-packages'] >>>
也可以通過sys模組的append方法在Python環境中增加搜尋路徑。
>>> sys.path.append("E:\\Project\\Python\\ModuleAndPackage2") >>> sys.path ['','C:\\Python\\lib\\site-packages','E:\\ Project\\Python\\ModuleAndPackage2'] >>>
二、Python中的模組和包
前面已經提到每個.py檔案都是可以認為是一個Python模組,.py檔案中可以包含類、方法、變數和常量(Python還沒有嚴格意義上的常量,只是約定大寫的變數作為常量),檔案內也可以直接寫所有的邏輯語句並在載入時從上之下直接執行,這與其他解釋型語言是類似的。例如我們選擇在資料夾ModuleAndPackage中建立一個文字檔案person.py檔案即建立了一個簡單的Python模組,其內容如下:
# -*- coding: utf-8 -*- ID = 1 name = "This person" print name def say(something): print name,'says',something
那麼接下來我們就可以在Python環境中執行person.py。我們可以直接像執行一個批處理檔案那樣執行person.py,在cmd命令列輸入:
Python E:/Project/Python/ModuleAndPackage/person.py
本質上任何一個Python應用的入口模組都是這樣被執行的(像C#和Java中的main函式),但是引用一個模組,就要建立執行它的上下文環境。我們先設定一個環境變數PYTHONPATH,以便Python直譯器找到person.py模組,然後import person模組,即可訪問其中的方法或變數。
C:\Users\Administrator>python Python 2.7.11 (v2.7.11:6d1b6a68f775,20:32:19) [MSC v.1500 32 bit ( Intel)] on win32 Type "help","credits" or "license" for more information. >>> import person This person >>> person.say("hello") This person says hello >>> print person.name This person >>>
Python需要去某些固定的路徑下去查詢Python模組,上面我們設定在ModuleAndPackage中查詢。但是這些路徑下也是有目錄層次的,Python是如何查詢子目錄中的模組呢?特別是引用第三方包時,我們也需要知道一定的層次關係。實際上,Python通過目錄和檔案構建包結構,並且包是層層巢狀的,和目錄層層巢狀是一樣的,這樣就構成了包內的訪問路徑(或者名稱空間,也可以說Python應用的名稱空間與其目錄和檔案結構是對應了,似乎缺少了一些靈活,但也更簡單)。例如我們在ModuleAndPackage資料夾下,建立一個資料夾animal,裡面建立一個文字檔案pet.py,其內容如下:
# -*- coding: utf-8 -*- ID = 2 name = "This pet" print name def run(somewhere): print name,'runs',somewhere
那麼如何引用pet.py這個模組呢?按照Python的約定,需要在animal資料夾中建立名為__init__.py的空文字檔案,以標識animal資料夾是一個包。倘若animal資料夾內還有資料夾作為包,也必須包含__init__.py檔案。這樣就層層標識了訪問的路徑。
>>> import animal.pet This pet >>> print animal.pet.name This pet >>> animal.pet.run("everywhere") This pet runs everywhere >>>
或者使用from關鍵字直接匯入模組內的屬性或方法:
>>> from animal.pet import name,run >>> print name This pet >>> run("everywhere") This pet runs everywhere >>>
知識點擴充套件:
使用模組有什麼好處?
當一個模組編寫完畢,就可以被其他地方引用。我們在編寫程式的時候,也經常引用其他模組,包括Python內建的模組和來自第三方的模組。
模組還可以避免函式名和變數名衝突。相同名字的函式和變數完全可以分別存在不同的模組中。但是也要注意,儘量不要與內建函式名字衝突。
如果不同的人編寫的模組名相同怎麼辦?為了避免模組名衝突,Python又引入了按目錄來組織模組的方法,稱為包(Package)。
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