模块

模块

一、模块的四种形式

什么是模块

模块是一系列功能的集合体，而函数是某一个功能的集合体，因此模块可以看成是一堆函数的集合体。一个py文件内部就可以放一堆函数，因此一个py文件就可以看成一个模块。如果这个py文件的文件名为module.py，模块名则是module。

模块的四种形式

在Python中，总共有以下四种形式的模块：

1. 自定义模块：如果你自己写一个py文件，在文件内写入一堆函数，则它被称为自定义模块，即使用python编写的.py文件
2. 第三方模块：已被编译为共享库或DLL的C或C++扩展
3. 内置模块：使用C编写并链接到python解释器的内置模块
4. 包：把一系列模块组织到一起的文件夹（注：文件夹下有一个__init__.py文件，该文件夹称之为包）

为什么要用模块

1. 用第三方或者内置的模块是一种拿来主义，可以极大地提升开发效率。
2. 自定义模块，将我们自己程序中用到的公共功能，写入一个python文件，然后程序的各部分组件可以通过导入的方式来引用自定义模块的功能。

如何用模块

使用 import ... 或 form ... import ...

二、import ... 和 form ... import ...

import 模块名

import time
print(time.time())
# 1565853039.9744844

import datetime
print(datetime.datetime.now())
# 2019-08-15 15:10:39.974484

import 首次导入模块发生的三件事：

• 以模块为准创造一个模块的名称空间
• 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中
• 在当前执行文件中拿到一个模块名

模块的重复导入会直接引用之前创造好的条件，不会重复执行模块的文件，即重复导入会发生：spam=spam=模块名称空间的内存地址

from 模块名 import 具体的功能

from time import gmtime
print(gmtime())

from time import gmtime,time
print(gmtime())
print(time())

from...import...首次导入模块发生了三件事：

• 以模块为准创造一个模块的名称空间
• 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
• 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
• 优点：不用加前缀，代码更精简
• 缺点：容易与当前执行文件中名称空间中的名字冲突

from time import * 所有(等同于import time),导入time模块中所有功能，不推荐使用,因为很容易造成变量名冲突，会受限于_all_

# time模块
__all__ = ['time','gmtime']

# 执行文件中
import time (from time import *)
print(time.time())  # 运行
print(time.gmtime())  # 运行
print(time.ctime())  #  报错，未导入的ctime方法：time的__all__中没有ctime方法

import 和 from...import... 的异同

相同点：

1. 两者都会执行模块对应的文件，两者都会产生模块的名称空间
2. 两者调用功能时，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. import需要加前缀；from...import...不需要加前缀

循环导入问题

什么是循环导入

# m1.py

print('from m1')
from m2 import x
y = 'm1'

• 创建m2的名称空间
• 执行m2.py，将执行产生的名字丢到m2.py
• 在当前执行文件中拿到m2.x

# m2.py

print('from m2')
from m1 import y
x = 'm2'

• 创建m1的名称空间

• 执行m1.py，将执行产生的名字丢到m1.py

• 在当前执行文件中拿到m1.y

# run.py
import m1

• 创建m1的名称空间

• 执行m1.py，将执行产生的名字丢到m1.py

• 在当前执行文件中拿到m1

测试结果：

• 如果运行run.py，则会报错ImportError: cannot import name 'y'
• 如果运行m1.py，则会报错ImportError: cannot import name 'x'
• 如果运行m2.py，则会报错ImportError: cannot import name 'y'

解决方案

我们可以使用函数定义阶段只识别语法的特性解决循环导入的问题，我们也可以从本质上解决循环导入的问题，但是最好的解决方法是不要出现循环导入。

# m1.py
print('from m1.py')
def func1():
    from m2 import x
    print(x)
y = 'm1'

# m2.py
print('from m2.py')
def func1():
    from m1 import y
    print(y)
x = 'm2'

模块的搜索路径

模块搜索路径的顺序

模块其实就是一个文件，如果要执行文件，首先就需要找到模块的路径（某个文件夹）。如果模块的文件路径和执行文件不在同一个文件目录下，我们就需要指定模块的路径。

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。

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