Python/模塊

在Python中，一個.py文件就稱之為一個模塊（Module）。使用模塊還可以避免函數名和變量名衝突。為了避免模塊名衝突，Python又引入了按目錄來組織模塊的方法，稱為包（Package）。引入了包以後，模塊名字就變為「包的文件夾名.模塊的文件名」。

模塊（module）

模塊（module）可以是下述實體：

Python文件(.py)
Unix與Linux的共享對象，其後綴為.so
Windows的DLL，後綴為.pyd
目錄，並應包含一個__init__.py文件。

任何模塊代碼的第一個字符串都被視為模塊的文檔註釋；

Python的搜索路徑sys.path，這是一個列表,包含了：

當前進程的根目錄
PYTHONPATH 環境變量指定的路徑列表。
Python 標準庫目錄列表。
路徑文件 (.pth) 保存的目錄 (通常放在 site-packages目錄下)

虛擬機按以下順序匹配目標模塊：

py 源碼文件。
pyc 字節碼文件。
egg 包文件或目錄。
so、dll、pyd 等擴展文件。
內置模塊。
其他。

Python模塊，可由import命令加載：

import module1[ as aliasname, module2[,... moduleN]

一個模塊只會被導入一次，不管執行了多少次import語句。模塊的名字追加到了當前符號表，但沒有把該模塊中的函數名稱寫入到當前符號表裏。

從模塊中導入一個指定的部分到當前命名空間中，語法如下：

from modname import name1[ as alisasname, name2[, ... nameN]]
from module2 import *

每個模塊有自己獨立的符號表，在模塊內部的函數當作全局符號表來使用。

模塊內部__xxx__這樣的變量是特殊變量，可以被直接引用，但是有特殊用途，如下列。類似_xxx和__xxx這樣的函數或變量就是非公開的（private），不應該被直接引用，即它們應視作模塊私有的名字。

__name__屬性，其值為模塊名 <package>.<module>；當其值是'__main__'時，表明該模塊自身在運行，否則是被引入。
__file__: 模塊完整⽂文件名。
__dict__: 模塊 globals 名字空間。
__doc__：模塊定義的文檔註釋

內置函數 dir() 以字符串列表的形式返回指定模塊內定義的所有名稱。

可以應對包不存在的異常：

try:
 import custommodule
except ImportError:
 pass

sys.modules 是一個字典，它包含了從 Python 開始運行起，被導入的所有模塊。鍵字就是模塊名，鍵值就是模塊對象。列出已經導入的模塊：

print('\n'.join(sys.modules.keys()))

每個 Python 類都擁有一個內置的類屬性 __module__，它定義了這個類的模塊的名字。

from math import cos
cos.__module__

卸載一個模塊：

del sys.modules["moduleName"]

可⽤用 imp.find_module() 獲取模塊的具體⽂文件信息：

imp.find_module("numpy")

import的本質

import一個模塊module_name，實質上是創建一個同名變量(module_name)，其類型是module。並在sys.modules中創建一個鍵值對。該模塊中的全局代碼也會被執行。

import一個模塊時，首先查看sys.modules是否已經有了該模塊。如果有了該模塊，則無操作。

顯然，在一個模塊中import另一個模塊，也是在sys.path中搜索。

包（package）

包，是多個模塊的組織體系。目錄只有包含一個叫做 __init__.py 的文件（哪怕是空文件）才會被認作是一個包。否則，Python就把這個目錄當成普通目錄。__init__.py本身就是一個模塊，而它的模塊名就是包名。Python3中的包，__init__.py文件並不是必須的。__init__.py文件在包或內部模塊導入時自動執行，且僅執行一次。

可以有多級目錄，組成多級層次的包結構。

如果包定義文件 __init__.py 存在一個叫做 __all__ 的列表變量，那麼在使用 from package import * 的時候就把這個列表中的所有名字作為包內容導入。如果 __all__ 沒有定義，使用 from 包.子包 import * 這種語法的時候，不會導入包里的任何子模塊，只是把包和它裏面定義的所有內容導入進來。

包內部的一個模塊，可以如下引用這個包的其它模塊：

from . import another_module

import

第一種用法：import module_name
第二種用法：from package_name import module_name

Python會在兩個地方尋找模塊或包：sys.path、運行文件所在的目錄。python3採用絕對導入，即嵌套的import是根據最外層的運行文件的所在目錄來導入。

相對導入的辦法：

from . import module_name 導入和自己同目錄下的模塊
from .package_name import module_name 導入和自己同目錄的包的模塊。
from .. import module_name。導入上級目錄的模塊。
from ..package_name import module_name。導入位於上級目錄下的包的模塊。每多一個點就多往上一層目錄。

如果運行文件使用了相對導入，就必須進入package_name所在目錄，然後用python -m package_name.module_name來啟動執行。

其他簡單但實用的用法：

import moudle_name as alias

from module_name import function_name, variable_name, class_name。使用逗號可以導入模塊中的多個元素。

有時候導入的元素很多，可以使用反斜槓來換行，官方推薦使用括號。

from Tkinter import Tk, Frame, Button, Entry, Canvas, Text, \
    LEFT, DISABLED, NORMAL, RIDGE, END	# 反斜杠换行

from Tkinter import (Tk, Frame, Button, Entry, Canvas, Text,
    LEFT, DISABLED, NORMAL, RIDGE, END)	# 括号换行（推荐）