这一节,我将为大家介绍模块和包:
在开发大型软件时,随着代码写的越来越多,如果将所有的代码都放在一个文件里,势必为以后的维护带来很大的困难。正如仓颉造字一样,仓颉是黄帝的史官,用祖传结绳记事的老办法记载史实。时间一长,那些大大小小,奇形怪状的绳结都记了些什么,连他自己也没法辨认了。于是,仓颉开始想新的办法,用什么方式可以帮助大家分辨清不同的事物,在仓颉的努力下,他创造了文字,解决了这个问题。而在 Python 中,为了编写易于维护的代码,我们会将代码拆分放到不同的文件里,这样每个文件包含的代码相对就会减少。在 Python 中,一个 .py 文件称为一个模块(Module)。
模块化能够带来很多好处:
(1)简化问题求解
将所有代码放在一个文件中时,我们需要考虑的是整个问题的求解,代码实现的复杂度大大增加。将代码拆分放在多个文件中时,每个文件只需要对子问题进行求解,代码实现的复杂度大大降低。
(2)提高代码可维护性
由于解决不同子问题的代码放在了不同的文件中,代码之间的依赖性小,其中一个文件的修改对其他文件产生影响的几率大大降低。维护人员可以对其中一个文件的代码进行修改,而不必熟悉其他文件中的代码。由于每个文件专注于解决一个子问题,文件之间的并行开发成为可能。
(3)提高代码可重用性
一个模块编写完成后,可以被其他地方引用。我们在编写程序的时候,也可以引用其他模块,包括 Python 内置的模块和来自第三方的模块。这样就不需要重复造轮子。大大提高了代码的复用性和开发效率。
(4)减少代码冲突
模块提供了一个独立的命名空间,独立命名空间的好处是可以避免函数名和变量名冲突。相同名字的函数和变量可以放在不同的模块中。因此,我们自己在编写模块时,不必考虑名字会与其他模块冲突。但是也要注意,尽量不要与内置函数名字冲突。
了解了模块是什么之后,我们一起来看下如何创建模块?
1.模块的创建
模块的创建非常简单,一个 .py 文件便是一个模块(Module)。将下面的代码保存在 utils.py
文件中,这个操作是非常简单的,只需要我们创建一个文件名为 utils 的 py 文件,然后将代码复制到 utils 的 py 文件中就完成了一个模块的创建。
# utils.py模块 def max_num(a, b): if a >= b: return a else: return b def min_num(a, b): if a > b: return b else: return a
这样我们便创建了一个名为 utils
的模块,在这个模块中,定义了两个函数: max_num
和min_num
,两个函数分别为求两个数中的大数和小数。
2.模块的导入
2.1import <module_name>
模块创建完成后,可以使用 import
关键字来导入模块,例如:
import utils
我们看到通过 import 模块名 的方式完成了模块导入。
执行上述指令后,Python 首先会从自己内置模块中查找是否含有该模块的定义,若未查询到会从 sys.path 对应的模块路径查询是否含有对应模块的定义,如果搜索完成,仍然没有对应的模块时,则抛出 import 的异常。
也就是说当执行 import utils 这条指令时,Python 会从以下路径中搜索模块 utils.py 。
在当前目录下搜索该模块。 在环境变量 PYTHONPATH 指定的路径列表中依次搜索。 在 Python 安装路径的 lib 库中搜索。
上述路径可以通过变量 sys.path
获得,该变量位于模块 sys
中。sys.path
是 Python 的一个系统变量,是 Python 搜索模块的路径列表。其获取的方法如下:
import sys print(sys.path)
为了让创建的模块能够被找到,需要将模块放到上述路径中的一个,因为 Python 只会在这些路径中去查找模块,如果没有将模块创建在这些路径中,则找不到对应的模块,也就没办法应用模块中的对象和方法了。
现在呢,我们想要去调用模块 utils
中的 max_num
和 min_num
方法,第一步为导入模块 utils
,第二步为调用模块 utils
中的两个方法,具体语句如下:
#导入模块utils import utils print(utils.max_num(4, 5)) print(utils.min_num(4, 5))
下一节接着讲模块创建的其他属性。。。