154.模块化编程理念_什么是模块_哲学思想

模块和包概念

1.Python 程序由模块组成。一个模块对应 python 源文件，一般后缀名是：.py。

2.模块由语句组成。运行 Python 程序时，按照模块中语句的顺序依次执行。

3.语句是 Python 程序的构造单元，用于创建对象、变量赋值、调用函数、控制语句等。

标准库模块(standard library)

与函数类似，模块也分为标准库模块和用户自定义模块。

Python 标准库提供了操作系统功能、网络通信、文本处理、文件处理、数学运算等基本的功能。比如：random(随机数)、math(数学运算)、time(时间处理)、file(文件处理)、os(和操作系统交互)、sys(和解释器交互)等。另外，Python 还提供了海量的第三方模块，使用方式和标准库类似。功能覆盖了我们能想象到的所有领域，比如：科学计算、WEB 开发、大数据、人工智能、图形系统等。

为什么需要模块化编程

模块(module)对应于Python 源代码文件(.py 文件)。模块中可以定义变量、函数、类、普通语句。这样，我们可以将一个 Python 程序分解成多个模块，便于后期的重复应用。

模块化编程（Modular Programming）将一个任务分解成多个模块。每个模块就像一个积木一样，便于后期的反复使用、反复搭建。

155.模块化编程的流程_设计和实现分离

模块化编程的一般流程：

1.设计API，进行功能描述。

2.编码实现API 中描述的功能。

3.在模块中编写测试代码，并消除全局代码。

4.使用私有函数实现不被外部客户端调用的模块函数。

API(Application Programming Interface 应用程序编程接口)是用于描述模块中提供的函数和类的功能描述和使用方式描述。模块化编程中，首先设计的就是模块的 API（即要实现的功能描述），然后开始编码实现API 中描述的功能。最后，在其他模块中导入本模块进行调用。我们可以通过help(模块名)查看模块的API。一般使用时先导入模块然后通过help函数查看。

设计计算薪水模块的 API

"""
本模块用于计算公司员工的薪资"""
company = "Alimama"def yearSalary(monthSalary):
"""根据传入的月薪，计算出年薪"""
passdef daySalary(monthSalary):
"""根据传入的月薪，计算出每天的薪资"""
pass

import Salary
print(Salary.__doc__)
print(Salary.yearSalary.__doc__)

每个模块都有一个名称，通过特殊变量__name__可以获取模块的名称。在正常情况下，模块名字对应源文件名。仅有一个例外，就是当一个模块被作为程序入口时（主程序、交互式提示符下），它的__name__的值为“main”。我们可以根据这个特点，将模块源代码文件中的测试代码进行独立的处理。例如：

if __name__=="__main__":print(yearSalary(3000))print(daySalary(3000))

156.模块导入_import和from_import语句详解和区别

模块导入

模块化设计的好处之一就是“代码复用性高”。写好的模块可以被反复调用，重复使用。模块的导入就是“在本模块中使用其他模块”。

import 语句导入

import 语句的基本语法格式如下：

import 模块名 #导入一个模块

import 模块 1，模块 2… #导入多个模块

import 模块名 as 模块别名 #导入模块并使用新名字

import 加载的模块分为四个通用类别

1.使用 python 编写的代码（.py 文件）；

2.已被编译为共享库或 DLL 的 C 或 C++扩展；

3.c.包好一组模块的包

4.使用 C 编写并链接到 python 解释器的内置模块；

from…import 导入

Python 中可以使用from…import 导入模块中的成员。基本语法格式如下：

from 模块名 import 成员 1，成员 2，…

如果希望导入一个模块中的所有成员，则可以采用如下方式：

from 模块名 import *

import 导入的是模块 , from...import 导入的是模块中的一个函数/一个类。

import math
print(math.sin(30))from math import sin
print(sin(30))

157.import加载底层原理_importlib模块

import ()动态导入

import importlib
a = importlib.import_module("math")
print(a.pi)

模块的加载问题

一个模块无论导入多少次，这个模块在整个解释器进程内有且仅有一个实例对象。

有时候我们确实需要重新加载一个模块，这时候可以使用：

import test02
import test02print("####")
import importlib
importlib.reload(test02)

158.包的概念和创建包和导入包

包(package)的概念和结构

当一个项目中有很多个模块时，需要再进行组织。我们将功能类似的模块放到一起，形成了“包”。本质上，“包”就是一个必须有init.py 的文件夹。典型结构如下：

包下面可以包含“模块(module)”，也可以再包含“子包(subpackage)”。就像文件夹下面可以有文件，也可以有子文件夹一样。

pycharm中创建包

在 pycharm 开发环境中创建包，非常简单。在要创建包的地方单击右键：New-->Python package 即可。pycharm 会自动帮助我们生成带有init.py 文件的包。

导入包操作

上一节中的包结构，我们需要导入 module_AA.py。方式如下：

1.import a.aa.module_AA

在使用时，必须加完整名称来引用，比如：a.aa.module_AA.fun_AA()

2.from a.aa import module_AA

在使用时，直接可以使用模块名。比如：module_AA.fun_AA()

3.from a.aa.module_AA import fun_AA

直接导入函数在使用时，直接可以使用函数名。比如：fun_AA()

159.包的本质和init文件_批量导入_包内引用

包的本质

导入包的本质其实是“导入了包的init.py”文件。也就是说，”import pack1”意味着执行了包 pack1 下面的init.py 文件。这样，可以在init.py 中批量导入我们需要的模块，而不再需要一个个导入。

init.py 的三个核心作用：

1.作为包的标识，不能删除。

2.用来实现模糊导入

3.导入包实质是执行init.py 文件，可以在init .py 文件中做这个包的初始化、以及需要统一执行代码、批量导入。

用*导入包

import * 这样的语句理论上是希望文件系统找出包中所有的子模块，然后导入它们。这可能会花长时间等。Python 解决方案是提供一个明确的包索引。

这个索引由 init.py 定义all变量，该变量为一列表，如上例 a 包下的init.py 中，可定义all= ["module_A","module_A2"]

这意味着， from sound.effects import * 会从对应的包中导入以上两个子模块；

【注】尽管提供 import * 的方法，仍不建议在生产代码中使用这种写法。

包内引用

如果是子包内的引用，可以按相对位置引入子模块以 aa 包下的module_AA 中导入a 包下内容为例：

from .. import module_A #..表示上级目录 .表示同级目录

from . import module_A2 #.表示同级目录

160.sys.path和模块搜索路径详解

当我们导入某个模块文件时， Python 解释器去哪里找这个文件呢？只有找到这个文件才能读取、装载运行该模块文件。它一般按照如下路径寻找模块文件（按照顺序寻找，找到即停不继续往下寻找）：

1.内置模块

2.当前目录

3.程序的主目录

4.pythonpath目录（如果已经设置了 pythonpath 环境变量）

5.标准链接库目录

6.第三方库目录（site-packages 目录）

7.pth 文件的内容（如果存在的话）

8.sys.path.append()临时添加的目录

161.模块的本地发布_模块的安装

模块的本地发布

当我们完成了某个模块开发后，可以将他对外发布，其他开发者也可以以“第三方扩展库”的方式使用我们的模块。我们按照如下步骤即可实现模块的发布：

1.为模块文件创建如下结构的文件夹（一般，文件夹的名字和模块的名字一样）：

2.在文件夹中创建一个名为『setup.py』的文件，内容如下：

from distutils.core import setup
setup(name='baizhanMath2', #   对 外 我 们 模 块 的 名 字version='1.0', #版本号description='这是第一个对外发布的模块，测试哦', #描述author='gaoqi', 作者author_email='gaoqi110@163.com',py_modules=['baizhanMath2.demo1','baizhanMath2.demo2'] #要发布的模块
)

3.构建一个发布文件。通过终端，cd 到模块文件夹 c 下面，再键入命令：

python setup.py sdist

本地安装模块

将发布安装到你的本地计算机上。仍在 cmd 命令行模式下操作，进 setup.py 所在目录，键入命令：

python setup.py install

安装成功后，我们进入 python 目录/Lib/site-packages 目录（第三方模块都安装的这里,python 解释器执行时也会搜索这个路径）

安装成功后，直接使用 import 导入即可。

import baizhanMath2.demo1

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