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python的模組、包、類

在Python 中引用是非常簡單的事情,這裡需要清楚三個概念就可以了包、模組、類。類這個就不用說了。

模組對應的是一個.py 檔案,那麼module_name 就是這個檔案去掉.py 之後的檔名,py 檔案中可以直接定義一些變數、函式、類。

那麼包我們可以看作一個包含__init__.py 和一系列.py 檔案的資料夾,這樣做的目的是為了區別包和普通字串。

import module_name

from package_name import module_name

from package_name import *

那麼如何import 時,python 直譯器如何才能找到該模組放置的檔案位置呢?python 尋找模組的優先順序如下:

1、   當前檔案目錄

2、   環境變數PYTHONPATH

3、   sys.path(list 型別)

sys.path 是list 型別,我們可以通過insert(), append() 方法來增加模組匯入的搜尋路徑,如:

import sys

path = “……” # 需要增加的路徑

sys.path.insert(0, path)

在import模組時,該模組的頂層程式碼將會被執行一次。如果該模組被import多次,例如import A, import B.其中B模組本身也有import A,那麼只在第一次被import的時候頂層程式碼會被執行。

模組能像包含函式定義一樣,可包含一些可執行語句。這些可執行語句通常用來進行模組的初始化工作。這些語句只在模組第一次被匯入時被執行。這非常重要,有些人以為這些語句會多次匯入多次執行,其實不然。

模組在被匯入執行時,python直譯器為加快程式的啟動速度,會在與模組檔案同一目錄下生成.pyc檔案。我們知道python是解釋性的指令碼語言,而.pyc是經過編譯後的位元組碼,這一工作會自動完成,而無需程式設計師手動執行。

什麼時候你應該使用 from module import

  • 如果你要經常訪問模組的屬性和方法,且不想一遍又一遍地敲入模組名,使用 from module import。
  • 如果你想要有選擇地匯入某些屬性和方法,而不想要其它的,使用 from module import。
  • 如果模組包含的屬性和方法與你的某個模組同名,你必須使用 import module 來避免名字衝突。

除了這些情況,剩下的只是風格問題了,你會看到用兩種方式編寫的 Python 程式碼。

小心
儘量少用 from module import * ,因為判定一個特殊的函式或屬性是從哪來的有些困難,並且會造成除錯和重構都更困難。
其它要點:

在建立許許多多模組後,我們可能希望將某些功能相近的檔案組織在同一資料夾下,這裡就需要運用包的概念了。包對應於資料夾,使用包的方式跟模組也類似,唯一需要注意的是,當資料夾當作包使用時,資料夾需要包含__init__.py檔案,主要是為了避免將資料夾名當作普通的字串。__init__.py的內容可以為空,一般用來進行包的某些初始化工作或者設定__all__值,__all__是在from package-name import *這語句使用的,全部匯出定義過的模組。

那麼我們平常新建檔案的時候,都是建一個.py檔案(類似java,但是python不用建立類,是以模組為載體)至於怎樣組織包就要功能需要了

在C/C++/Java中,main是程式執行的起點,Python中,也有類似的執行機制,但方式卻截然不同:Python使用縮排對齊組織程式碼的執行,所有沒有縮排的程式碼(非函式定義和類定義),都會在載入時自動執行,這些程式碼,可以認為是Python的main函式。

每個檔案(模組)都可以任意寫一些沒有縮排的程式碼,並且在載入時自動執行,為了區分主執行檔案還是被呼叫的檔案,Python引入了一個變數__name__,當檔案是被呼叫時,__name__的值為模組名,當檔案被執行時,__name__為'__main__'。這個特性,為測試驅動開發提供了極好的支援,我們可以在每個模組中寫上測試程式碼,這些測試程式碼僅當模組被Python直接執行時才會執行,程式碼和測試完美的結合在一起。

典型的Python檔案結構:

python包含子目錄中的模組方法比較簡單,關鍵是能夠在sys.path裡面找到通向模組檔案的路徑。
下面將具體介紹幾種常用情況:
(1)主程式與模組程式在同一目錄下:
如下面程式結構:
`-- src
    |-- mod1.py
    `-- test1.py
    若在程式test1.py中匯入模組mod1, 則直接使用import mod1或from mod1 import *;

(2)主程式所在目錄是模組所在目錄的父(或祖輩)目錄
如下面程式結構:
`-- src
    |-- mod1.py
    |-- mod2
    |   `-- mod2.py
    `-- test1.py
    若在程式test1.py中匯入模組mod2, 需要在mod2資料夾中建立空檔案__init__.py檔案(也可以在該檔案中自定義輸出模組介面); 然後使用 from mod2.mod2 import * 或import mod2.mod2.

(3)主程式匯入上層目錄中模組或其他目錄(平級)下的模組
如下面程式結構:
`-- src
    |-- mod1.py
    |-- mod2
    |   `-- mod2.py
    |-- sub
    |   `-- test2.py
    `-- test1.py
    若在程式test2.py中匯入模組mod1和mod2。首先需要在mod2下建立__init__.py檔案(同(2)),src下不必建立該檔案。然後呼叫方式如下:
   下面程式執行方式均在程式檔案所在目錄下執行,如test2.py是在cd sub;之後執行python test2.py
而test1.py是在cd src;之後執行python test1.py; 不保證在src目錄下執行python sub/test2.py成功。
   import sys
   sys.path.append("..")
   import mod1
   import mod2.mod2

 (4)從(3)可以看出,匯入模組關鍵是能夠根據sys.path環境變數的值,找到具體模組的路徑。這裡僅介紹上面三種簡單情況。