模块与包

模块与包

【一】什么是模块

• 在Python中，一个 py文件就是一个模块
• 文件名 xx.py xx就是模块名
• 编写模块的过程就是将零件拼装成一个完整的部件
• 利用框架将所有部件拼接成一个完整的机器

用模块开发代码，将某部分代码分别放到一个py文件中

再利用主函数进行整合--->三层架构

• 总（分析功能，分配功能）
• 分（给每个文分配任务）
• 总（将写好的功能总结到一个入口处）

【二】模块的优点

1. 增加程序的健壮性和可读性
2. 大大增加开发效率
3. 锻炼自己的逻辑思维

【三】模块的来源

python解释器内置有很多模块

自己写的文件也是一个模块

别人写好的 用 pip install 下载的

【四】模块的存在形式

【1】单模块

自己定义的功能所在的py文件

【2】包

将自己定义的功能所在的py文件总结起来，放到一个文件夹下构成一个包

必须有__init__.py文件

模块使用

settings.py

# Author : wh
# Time : 2024/4/18
# 定义变量name
name = 'qwer'
# 定义函数，打印变量name
def outer():
    print(name)

# 定义函数修改变量name
def outer_change():
    global name
    name = '123'
    print(name)
# 内嵌函数
def outer_():
    def inner():
        print("outer_内部inner")
    return inner

【一】使用模块中的属性

# 导入模块
import settings
# 打印模块对象地址
print(settings)
# 打印模块中name值
print(settings.name)
# 调用模块中outer()函数
settings.outer()
# 调用模块中outer_change()并打印他的函数返回值
print(settings.outer_change())
# 打印模块中name值
print(settings.name)
# 调用outer_()
settings.outer_()
#调用内嵌函数
func = settings.outer_()
func()


输出
<module 'settings' from 'D:\\pythonProject\\day17\\settings.py'>
qwer
qwer
123
12312313
123
outer_内部inner

【二】import语句发生的内部原理

前提是有一个自己写的py文件 在这个文件内部有自己的名称空间

通过import导入模块

进入py文件，将所有源代码执行一遍

• 例子

• settings.py中 一个输出，两个函数，但是只调用了一个函数

  • # 定义变量name
    name = 'qwer'
    print(name)
    # 定义函数，打印变量name
    def outer():
        print(name)
    
    # 定义函数修改变量name
    def outer_change():
        global name
        name = '123'
        print(name)
        return 12312313
    
    outer_change()
    

• 引用中只写一行代码 import settings

  • import settings
    
    
    输出
    qwer
    123
    

• 如果没有调用函数则不会调用而是检索到所有的函数地址

检索完后会自动创建一个当前文件的名称空间，将py文件的名称空间和自己的名称空间合并


通过模块名.属性名来调用

【三】支持导入多个模块

【1】单独导入多个模块

import settings
import time
import this
。。。

【2】一次性导入多个模块

import settings,time,this...

【四】详细导入语法

# from 模块名 import 属性名

【1】想要模块中的指定语法

比如只想使用settings中的outer_
使用from语法

from settings import outer_ 

【2】想要模块中的所有参数和方法

from settings import *
导入后不必使用模块名.属性名来调用
只需直接调用即可

outer_change()

qwer
123

【五】重命名模块

若是引用文件中有与导入模块重名的函数
则会将导入函数的名称空间冲掉

(未重名)
import settings

print(settings)

输出
<module 'settings' from 'D:\\pythonProject\\day17\\settings.py'>

(重名)
import settings

settings = {'1':'2'}
print(settings)

输出
{'1': '2'}

重命名

import settings as a

print(a)

settings = {'1':'2'}
print(settings)

<module 'settings' from 'D:\\pythonProject\\day17\\settings.py'>
{'1': '2'}

循环导入问题

• 在一个文件中调用了另一个文件
• 另一个文件在调用当前文件

【1】问题来源

• bar.py

print('正在导入foo')
from foo import name_foo
name_bar = 'bar'

• foo.py

print('正在导入bar')
from bar import name_bar
name_foo = 'foo'

• main.py

# import foo
import bar
#  (most likely due to a circular import)

【2】解决办法

（1）办法一

• bar.py

print('导入foo 开始')
name_bar = 'bar'

from foo import name_foo
print('导入foo 结束')

• foo.py

print('导入bar 开始')
name_foo = 'foo'

from bar import name_bar
print('导入bar 结束')

• main.py

# 第一种 ：将导入模块的语法放到最后的位置
# 导入模块就是为了使用模块 ，仿造最后面
# import foo
import bar
# 导入foo 开始
# 导入bar 开始
# 导入bar 结束
# 导入foo 结束

（2）办法二

• foo.py

print('导入bar 开始')
name_foo = 'foo'


def show_name_foo():
    from bar import name_bar
    print(name_bar)


print('导入bar 结束')

• bar.py

print('导入foo 开始')

name_bar = 'bar'


def show_name_bar():
    from foo import name_foo
    print(name_foo)


print('导入foo 结束')

• main.py

# 第二种放到指定的函数内部，只要函数不调用就不会触发导入语句
# 建议使用
import bar
bar.show_name_bar()

模块加载和搜索顺序

【1】模块的分类

• 纯python编写的自己定义的模块
• 内置的一系列模块 (python解释器自带的和你安装 pip install )
• 使用c语言编写的底层代码
• c 和 c++ 扩展出去的模块

【2】加载顺序

• c 和 c++ 扩展出去的模块
• 使用c语言编写的底层代码
• 内置的一系列模块 (python解释器自带的和安装的 pip install )
• 纯python编写的自己定义的模块

【3】查找顺序

先从自己的局部

'''
def func():
    import time
'''

再从全局

'''
import time 
'''

内建

'''
python解释器自带的模块和你安装的模块中查，查出对应的模块再使用
'''

底层c语言

'''
有些功能你点进去看源码发现只要一个 pass
使用c语言写的，但是不想让你看到所有就省略掉了
'''

绝对路径和相对路径

【1】相对路径

# ./ 表示当前同级目录下
# ../ 表示当前目录的上一级目录
# 不给默认就是当前目录下
with open('../user_data.text', 'w', encoding='utf-8') as fp:
    fp.write('111')

【2】绝对路径

# 在python内部查找的顺序都是绝对路径
import sys
print(sys.path)
# ['D:\\pythonProject\\day17', 'D:\\pythonProject\\day17', 'D:\\pycharm\\PyCharm 2023.2.1\\plugins\\python\\helpers\\pycharm_display', 'D:\\python310\\python310.zip', 'D:\\python310\\DLLs', 'D:\\python310\\lib', 'D:\\python310', 'D:\\python310\\lib\\site-packages', 'D:\\pycharm\\PyCharm 2023.2.1\\plugins\\python\\helpers\\pycharm_matplotlib_backend']

包

【一】什么是包

• 模块是功能的集合体，将开发的当前模块的所有功能都梵高了一个模块中
• 将模块统一成一个文件夹，从这个文件夹中导入指定的功能即可
• 包就是模块的集合体

【二】如何创建包

# 【1】创建一个文件夹
# 在文件夹内部创建 一个 __init__.py 文件
# 这个文件夹就叫包

# 【2】在pycharm右键文件新建 package
# 自动创建 __init__.py 文件

【三】使用包

（1）方式一

__init__.py
空文件

• add.py

def add(x, y):
    print("加法功能")
    if not x.isdigit() or not y.isdigit():
        return False, f'当前数字格式错误'
    return True, int(x) + int(y)

• multy.py

def multy(x, y):
    print(f"乘法功能")
    if not x.isdigit() or not y.isdigit():
        return False, f'当前数字格式错误'
    return True, int(x) * int(y)

• main.py

from calculator import add,multy

# <module 'calculator.add' from 'D:\\Python\\PythonProjects\\PythonProjects29\\day17\\calculator\\add.py'>

print(add.add('1','2')) # 这里的 add 是模块名

（2）方式二

• __init__.py

# 符合初始化当前包的民称空间

# 如果不在这里注册 就只能导入 模块名
# 前面要加. 表示当前路径
from .add import add
from .multy import multy

• main.py

from calculator import add,multy
# print(add) # <function add at 0x000001764FC3C8B0>
x = '2'
y = '9'

print(add(x, y))  # 这里的add是方法名
print(multy(x, y))  # 这里的add是方法名

导入语法总结

# import 模块名 语法 只会检索当前模块内的所有变量名
# import 包名 语法 会先自动检索 __init__.py 文件内的所有变量名 然后再去检索 每个模块里面的变量名

# 加载的时候多加载了一层  __init__.py
# 查找的时候也多查找了一层  __init__.py

# 不管是在模块还是包还是自己的文件中
# 只要检索到指定名字就会停止检索

json模块

【1】什么是序列化

将python中的字典、列表、元组等	转化为	字符串
如果使用str强转，转换后的字符串无法转回去

【2】什么是反序列化

将字符串类型的数据转换为Python对象（字典、列表、元组等）

【3】json模块

（1）导入

import json

（2）保存和读取

序列化保存Python对象数据
user_data_dict = {
    'username': "dream",
    "password": "521"
}


# 存储为json文件数据
with open('user_data.json', 'w', encoding="utf-8") as fp:
    json.dump(obj=user_data_dict, fp=fp)

反序列化转换Python对象数据
with open('user_data.json', 'r', encoding="utf-8") as fp:
    data = json.load(fp=fp)
print(data, type(data))

【4】转换

# 反序列化和序列化方法之转换
# 我就想将一个字典转换为字符串  转回字典

# （1）将字典转换为字符串格式
data_json_str = json.dumps(obj=user_data_dict)
print(data_json_str, type(data_json_str))  # {"username": "dream", "password": "521"} <class 'str'>


# （2）将字符串转回 python对象
data_json_dict = json.loads(data_json_str)
print(data_json_dict, type(data_json_dict))  # {'username': 'dream', 'password': '521'} <class 'dict'>

【5】保存中文数据

user_data = {'name': "王", "age": 22}
with open('data.json', 'w', encoding='utf-8') as fp:
    json.dump(obj=user_data, fp=fp, ensure_ascii=False)

# 编码和解码
# 编码 encode(编码格式)
# 解码 decode(编码格式)