初识模块和包

我们把功能相近或相关的py文件组成模块，这样分开写代码便于维护，形成公用的模块避免重复实现。我们已经用到过time、functools、os、sys、cv2等。

模块分为三类，根据来源的“你我他”分为以下三类：

Python内置模块，称其为第二人称“你的”模块，安装了Python就有的模块。
第三方模块，称其为第三人称“他的”模块。用pip安装第三方模块，实际上和内置模块没太大区别，安装了就变成了“内置”的了。请参考AI基础02-CV基本操作1里面pip的操作。
自定义模块，也就是第一人称“我的”模块。我的地盘听我的。

模块是可以被导入的，用import，在前面的博客中曾经from functools import reduce。

回忆在Java里面的包，实际上就是.class所在的文件夹。Python里面并非如此，初识Python包的时候，先记住一个特征，后面再仔细研究。如果文件夹里面有__init__.py的空文件，那么这个文件夹就是个包。否则这个文件夹就只是个文件夹。包可以用来组成模块，这样可以更好的组织代码，避免名字冲突。

Python常用的内置模块

Python常用的内置模块有time、random、os（操作系统相关）、sys（解释器相关）、json、pickle、logging（日志）、re（正则表达式）等。后面一个一个学习。

关键字import和from

import都干了些什么？from...import又会干些什么？

import会做以下事情：

被import的文件从头到尾执行一遍
引入变量名到当前文件，仅仅引入import后面的那个变量名

我们用一个实验来说明，在一个文件夹下创建三个py文件，__init__.py、test.py、calc.py内容如下，执行test.py以后，发现calc.py中的两个print都执行了。说明import时候，被import的py文件从头到尾执行了一遍。引入的变量calc，通过calc可以调用add和sub两个函数。

# test.py
import calcprint(calc.add(3, 5))
print(calc.sub(3, 5))
# from calc begin
# from calc end
# 8
# -2

# calc.py
print('from calc begin')def add(x, y):return x + ydef sub(x, y):return x - yprint('from calc end')

我们还可以from ... import xxx，import还是会把被import文件从头到尾执行一遍，但是引入的变量只是import后面的那个变量。如果想全部引入，可以from ... import *，但是并不推荐这样做，因为引入的多余的对象会让代码看起来产生歧义，引发更多人为造成的错误。所以，用什么就import什么是比较好的习惯，就像前面博客里from functools import reduce，用了reduce就只引入reduce。

# test.py
from calc import addprint(add(3, 5))
# from calc begin
# from calc end
# 8

import、from查找的路径

上面的例子，可以找到calc是因为calc是因为calc和test在同一层级。我们改变一下calc的位置，新建一个包就叫my_module，将calc放进my_module里面，执行上面的代码，会报错找不到calc。那么Python是怎么找到被引入的模块的呢？Python是从sys.path里面找到的。程序开始执行前，会把py文件的当前路径放进sys.path里面，之后所有的import都在这个sys.path里面找，和sys.path的子目录没有关系。

我们重新调整一下结构，程序入口bin.py，逻辑在main.py，被使用的模块放在calc.py里面。由于被执行的程序是bin.py，所以在sys.path里面加入的是bin.py所在的目录，之后程序不管执行到哪里，import的时候都会去sys.path的目录去找被引入的模块。main.py里面引入calc，如果直接写import calc，在sys.path中的d:/dev/day21里面是找不到calc.py的。因为正确的写法是from my_module import calc。

# calc.py
def add(x, y):return x + ydef sub(x, y):return x - y

# main.py
from my_module import calc# 由于被执行的程序是bin.py，所以在sys.path里面加入的是bin.py所在的目录
# 之后程序不管执行到哪里，import的时候都会去sys.path的目录去找被引入的模块
# main.py里面引入calc，如果直接写import calc，在sys.path中的d:/dev/day21里面是找不到calc.py的
# 因此正确的写法是from my_module import calc。def run():print(calc.add(3, 5))

# bin.py
from my_module import mainmain.run()
# 8

如何调用

当我们在bin.py里面就是要直接使用calc的add函数怎么办呢？我们可以用这种“点”的方式，找到对应模块、包的路径。我们重新调整一下，创建包web1、web2、web3，web3下有模块calc。

# web1.web2.web3.calc.py
def add(x, y):return x + ydef sub(x, y):return x - y# print(__name__)

# bin.py
from web1.web2.web3.calc import addprint(add(3, 8))
# 11

name与模块执行

__name__是Python内置的一个变量。如果模块被直接执行，那么模块的__name__的值是'__main__'。如果模块被import，那么模块的__name__的值是模块的路径（希望我这么不太准确的描述没有问题）。我们以如何调用这一节为例，在web1.web2.web3.calc.py里面加一行代码打印__name__的值。

如果我们直接执行calc.py，那么打印出来的就是__main__。

如果我们执行bin.py，那么打印出来的就是web1.web2.web3.calc。

# web1.web2.web3.calc.py
def add(x, y):return x + ydef sub(x, y):return x - yprint(__name__)
# 直接执行calc，那么calc里面的__name__的值是__main__

# bin.py
from web1.web2.web3.calc import addprint(add(3, 8))
# 11
# 如果执行bin.py，里面import calc，那么calc里面的__name__的值是web1.web2.web3.calc

name的用法（单元测试）

根据上一节所述的__name__的值，我们应该在每个py文件被执行的代码前面加上if __name__ == '__main__'判断。

这样，模块自身被执行的代码，只有在自己被直接执行（单元测试）的时候才被执行，被import的时候不会被执行，这是用户希望的那样。这个用法和Java里每个类的main方法的用法有些类似。从现在起，养成好习惯，在每个py文件里面自觉加上if __name__ == '__main__'判断。

print(__name__)
if __name__ == '__main__':print('写单元测试代码')

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