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Python 模块

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模块是带有python代码的文件。代码可以采用变量，函数或定义的类的形式。文件名成为模块名称。

例如，如果文件名是demo.py，则模块名称将是demo。借助模块功能，您可以将代码分成不同的文件，而无需将所有内容写入一个文件中。

Python导入模块

文件被视为python中的模块。要使用该模块，您必须使用import关键字将其导入。通过导入模块，文件中存在的函数或变量可以在另一个文件中使用。此功能可用于其他语言，例如typescript，JavaScript，java，ruby等。

如何在Python中创建和导入模块？

现在，我们将创建一个模块并将其导入另一个文件。

这是创建和导入模块的流程，如下图所示：

%title插图%num

请按照给出的步骤在python中创建模块。

文件夹结构如下：

	test.py 
	display.py

执行display.py时，将获得以下输出：

欢迎光临

用Python导入类

之前，我们已经看到了一个带有功能的简单模块。这里将创建一个类，并在另一个文件中引用该类。

测试代码的文件夹结构如下：

	Car.py 
	display.py

使用以下代码创建一个名为Car.py的文件：

class Car:
	brand_name = "BMW"
	model = "Z4"
	manu_year = "2020"

	def __init__(self, brand_name, model, manu_year):
		self.brand_name = brand_name
		self.model = model
		self.manu_year = manu_year

	def car_details(self):
		print(self.brand_name," 牌汽车")
		print("型号是 ", self.model)
		print(self.manu_year, " 年生产")
		return ""	
			
	def get_car_brand(self):
		print("汽车品牌是:", self.brand_name) 
                return ""

        def get_car_model(self): 
                print("汽车型号是： ", self.model)
                return ""

在文件Car.py中，有属性brand_name，model和manu_year。在类内部定义的函数是car_details，get_Car_brand，get_Car_model。

现在让我们将Car.py用作另一个名为display.py的文件中的模块。

import Car

car_det = Car.Car("BMW", "Z5", 2020)
print(car_det.brand_name)
print(car_det.car_details())
print(car_det.get_car_brand())
print(car_det.get_car_model())

output：

BMW
BMW 牌汽车
型号是 Z5
2020 年生产

汽车品牌是： BMW

汽车型号是： Z5

使用from导入模块

您只能导入模块的一小部分，即仅导入模块中所需的功能和变量名，而不是导入完整的代码。

当您只想导入特定内容时，可以使用“ from”关键字来导入想要的内容。

语法:

from  module import your function_name , variables,... etc.

目录结构：

	test.py 
	display.py

在test.py中，有2个函数，如下所示：

def display_message():
    return "欢迎访问IC知识库"


def display_message1():
    return "IC 集成电路与芯片设计开放社区"

现在，需要display_message函数。可以直接访问要导入的函数或变量，如下所示：

display.py代码

from test import display_message
print(display_message())

output：

欢迎访问IC知识库

现在，如果使用了函数display_message1，它将引发错误，提示该函数未定义

从模块导入所有内容

导入允许您通过使用导入后跟模块名称（即要使用的文件名或库）来导入完整的模块。

语法：

import module

test.py代码

my_name = "IC知识库"
my_address = "北京通州"


def display_message():
    return "欢迎访问IC知识库"


def display_message1():
    return "IC 集成电路与芯片设计开放社区"

使用导入模块

仅使用导入模块名称来引用模块内部的变量和函数，它必须以模块名称作为前缀。

例子

display.py文件

import test
print(test.display_message())
print(test.display_message1())
print(test.my_name)
print(test.my_address)

模块名称测试用于引用模块测试中的功能和变量。

ouput：

欢迎访问IC知识库
IC 集成电路与芯片设计开放社区
IC知识库
北京通州

使用 import*

让我们来看一个使用import *的示例。使用import *，可以直接访问函数和变量，如下例所示：

from test import *

print(display_message())
print(display_message1())
print(my_name)
print(my_address)

output：

欢迎访问IC知识库
IC 集成电路与芯片设计开放社区
IC知识库
北京通州

dir()函数

dir是python中的内置函数。dir返回所有属性和方法，包括给定对象的内置属性。 函数不带参数时，返回当前范围内的变量、方法和定义的类型列表；带参数时，返回参数的属性、方法列表。如果参数包含方法__dir__()，该方法将被调用。如果参数不包含__dir__()，该方法将最大限度地收集参数信息。

dir 语法：

dir([object])

参数说明：

  • object — 对象、变量、类型。

返回值：

返回模块的属性列表。

示例：

import Car

class_contents = dir(Car)
print(class_contents)

output:

[‘Car’, ‘__builtins__’, ‘__cached__’, ‘__doc__’, ‘__file__’, ‘__loader__’, ‘__name__’, ‘__package__’, ‘__spec__’]

您也可以尝试在Python中提供的内置模块上使用dir（）。让我们在json模块上尝试相同的方法，如下例所示。它将显示json模块中可用的所有属性和方法。

import json
json_details = dir(json)
print(json_details)

output：

['JSONDecodeError', 'JSONDecoder', 'JSONEncoder', '__all__', '__author__', '__builtins__', '__cached__', '__doc__', '__file__', '__loader__', '__name__', '__package__', '__path__', '__spec__', '__version__', '_default_decoder', '_default_encoder', 'codecs', 'decoder', 'detect_encoding', 'dump', 'dumps', 'encoder', 'load', 'loads', 'scanner']

Package

包是一个目录，其中定义了所有模块。为了使Python解释器将其视为包，您的目录应具有init.py文件。init.py将目录打包。这是我们要处理的程序包的布局。

%title插图%num

要使用package，请创建一个名为package /的目录。在目录内，创建一个名为__init__.py的空文件。再创建3个文件module1.py，module2.py和module3.py，并定义功能，如图所示。以下是module1.py，module2.py和module3.py的详细信息

module1.py

def mod1_func1():
print("Welcome to Module1 function1")

def mod1_func2():
print("Welcome to Module1 function2")

def mod1_func3():
print("Welcome to Module1 function3")

module2.py

def mod2_func1():
print("Welcome to Module2 function1")

def mod2_func2():
print("Welcome to Module2 function2")

def mod2_func3():
print("Welcome to Module2 function3")

module3.py

def mod3_func1():
print("Welcome to Module3 function1")

def mod3_func2():
print("Welcome to Module3 function2")

def mod3_func3():
print("Welcome to Module3 function3")

准备好后，您可以在任何文件内调用包，如下所示：test.py：

在这里，导入了mypackage.module1，并为其指定了别名mod1。同样，您可以从我的包中使用其他模块module2.py和module3.py。

import mypackage.module1 as mod1

print(mod1.mod1_func1())
print(mod1.mod1_func2())
print(mod1.mod1_func2())

Output:

Welcome to Module1 function1
None
Welcome to Module1 function2
None
Welcome to Module1 function2
None

我们刚刚用一个简单的模块演示了该程序包，其中包含函数。根据您的项目，您还可以打包带有sub-packages。子文件夹/具有定义了类的模块。

Python模块路径搜索

在执行期间，当python遇到import module name时，解释器将尝试定位该模块。它在内置模块列表中搜索模块。稍后，将在sys.path中定义目录。

综上所述，解释器进行以下搜索以找到模块：

  1. 在当前目录中。
  2. 在内置模块列表中
  3. 在sys.path目录中

您可以通过导入sys模块并打印sys.path来获取sys.path的详细信息。它会为您提供目录列表，如下所示：

import sys
print(sys.path)

输出：

['C:\\Users\\Administrator\\PycharmProjects\\firstProject', 'C:\\Users\\Administrator\\PycharmProjects\\firstProject', 'C:\\Users\\Administrator\\AppData\\Local\\Programs\\Python\\Python38\\python38.zip', 'C:\\Users\\Administrator\\AppData\\Local\\Programs\\Python\\Python38\\DLLs', 'C:\\Users\\Administrator\\AppData\\Local\\Programs\\Python\\Python38\\lib', 'C:\\Users\\Administrator\\AppData\\Local\\Programs\\Python\\Python38', 'C:\\Users\\Administrator\\AppData\\Roaming\\Python\\Python38\\site-packages', 'C:\\Users\\Administrator\\AppData\\Local\\Programs\\Python\\Python38\\lib\\site-packages']

您还可以根据需要修改路径并保留目录。

使用模块别名

您也可以通过为其指定别名来将模块名称转换为较短的形式。可以使用关键字来完成别名。

语法：

import filename as alias name

例子：

import test as t

print(t.display_message())
print(t.display_message1())
print(t.my_name)
print(t.my_address)

Python  绝对导入与相对导入

您现在知道了如何将文件作为模块导入另一个文件中。现在让我们看看如何管理文件夹中的可用文件。可以使用绝对导入或相对导入来导入文件夹中的文件。

项目文件夹结构如下所示：

%title插图%num

根文件夹是我的项目/。它具有两个子文件夹package1和package2。

文件夹package1有两个模块，module1.py和module2.py。

文件夹package2具有一个类myclass.py，带有module3.py的子包subpkg和最后一个module4.py。

  • 在module1.py中，有一个名为myfunc1的函数。
  • 在module2.py中，有一个名为myfunc2的函数。
  • 在module3.py中，有一个名为myfunc3的函数。
  • 在module4.py中，有一个名为myfunc4的函数。

使用绝对导入

对于绝对导入，您需要直接在项目根文件夹中添加模块的完整路径。

现在让我们看看如何使用绝对导入来引用每个模块中存在的功能。

要使用功能myfunc1，您需要导入如下：

from package1.module1  import  myfunc1
or
from package1 import module1
module1.myfunc1()

要使用功能myfunc3，您需要导入如下：

from package1.subpkg.module3  import  myfunc3
or
from package1.subpkg import module3
module3.myfunc3()

使用绝对导入的优点和缺点

使用绝对导入的优点如下：

  • 追溯模块进行代码检查变得很容易。
  • 易于使用，非常简单。
  • 如果将项目移到其他路径，则导入仍将保持不变。

使用绝对导入的缺点

这是使用绝对导入的缺点：

缺点：

  • 导入路径可能很长，以防万一，模块是嵌套的，并且模块的名称很长。

使用相对导入

考虑以下相同的文件夹结构，我们将看到如何使用相对导入来导入相同的文件夹。

在相对导入中，要导入的模块相对于当前位置，即存在导入语句的位置。

语法：

在相对导入中，使用from导入时，需要在模块名称前添加句点（.）。

如果模块位于当前位置的上一层，它将在模块名称之前2个句点（..）。

参考上面提到的文件夹结构图，我们具有以下模块及其功能，我们需要参考这些模块。

  • 在module1.py中，有一个名为myfunc1的函数。
  • 在module2.py中，有一个名为myfunc2的函数。
  • 在module3.py中，有一个名为myfunc3的函数。
  • 在module4.py中，有一个名为myfunc4的函数。

要使用函数myfunc1，您将需要如下导入：

from  .module1  import  myfunc1

要使用功能myfunc3，您需要导入如下：

from  .subpkg.module3  import  myfunc3

相对导入的优势

好处：

  • 使用相对导入很容易。
  • 从当前位置开始，与绝对进口相比，代码可以缩短。

缺点：

  • 使用相对导入，很难追溯代码所在的位置

 

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