python module

# 聊聊Python模块那些事儿模块这个概念在Python里就像是你家厨房里的调料架。你刚搬进新家的时候可能把所有调料都堆在台面上盐罐子挨着酱油瓶胡椒粉混着辣椒面。用起来倒是方便伸手就能拿到但时间一长就发现不对劲了——找东西越来越费劲台面越来越乱不小心还会把糖当成盐撒进菜里。模块就是那个帮你把调料分门别类放好的架子。模块是什么模块本质上就是一个.py文件。这个文件里可以放变量、函数、类或者任何你想放的Python代码。当你把这些代码写进一个单独的文件里这个文件就成了一个模块。这有点像写日记。你可以把所有事情都写在一个本子里从年初写到年尾。但更聪明的做法是每个月换一个新本子或者至少在本子里用标签把不同月份的内容分开。这样你想找三月份的某篇日记时就不用从一月份开始一页页翻了。Python模块就是那个帮你“分本子”或者“贴标签”的东西。它让你能把相关的代码放在一起把不相关的代码分开。比如处理日期的函数都放在date_utils.py里处理字符串的函数都放在string_helpers.py里。模块能做什么模块最大的作用是组织代码。但它的好处远不止于此。想象一下你在组装一个复杂的乐高模型。如果没有说明书你可能需要把所有零件都倒在地上然后在一大堆零件里翻找你需要的那一个。模块就像是把零件按类型分装在不同的袋子里——这一袋全是轮子那一袋全是窗户另一袋全是特殊形状的零件。当你把代码分成模块后你会发现几个明显的好处。首先是代码变得好找了。你知道处理文件操作的函数都在file_ops模块里处理网络请求的都在network模块里。其次是代码可以重复使用。今天在项目A里写了一个很好用的日志模块明天项目B需要类似的功能直接拿过来用就行不用重新写一遍。模块还能帮你隐藏实现细节。这就像是你用微波炉热饭只需要按几个按钮不需要知道微波是怎么产生的、怎么在炉腔里反射的。好的模块设计也是这样——对外提供一个干净的接口把复杂的实现细节藏在内部。怎么使用模块使用模块简单得让人有点意外。假设你写了一个叫greetings.py的文件里面只有一个函数defsay_hello(name):returnfHello,{name}!在同一个目录下的另一个Python文件里你可以这样使用它importgreetings messagegreetings.say_hello(World)print(message)这就是最基本的用法。import这个关键字告诉Python“去把greetings.py文件里的代码拿过来让我能用里面的东西。”有时候模块名太长你可以给它起个别名importgreetingsasg messageg.say_hello(World)或者你只需要模块里的某个特定函数fromgreetingsimportsay_hello messagesay_hello(World)这种写法更直接但有个小问题——如果greetings模块里有很多函数你只导入一个其他函数就用不了了。这有点像去朋友家借书朋友说“你只能拿这本”结果你发现旁边那本你也想看但已经没机会拿了。还有一种写法是把模块里所有东西都导入fromgreetingsimport*这种写法不太推荐因为它会把模块里的所有名字都导入到当前空间可能会和你自己写的变量或函数名冲突。就像你把朋友家所有书都搬到自己家结果发现有些书你已经有了一模一样的现在分不清哪本是自己的了。一些实践中的经验关于模块怎么用更好这些年积累了一些说不上是规则更像是经验的东西。首先是命名。模块名最好用小写字母短一点能清楚地表达这个模块是干什么的。utils这种名字太泛了date_utils就好很多。helpers也不太好因为太模糊了string_helpers或者file_helpers就更明确。然后是模块里应该放什么。一个模块应该有一个明确的主题所有内容都围绕这个主题。把处理日期的函数和处理网络请求的函数放在同一个模块里就像把螺丝刀和菜刀放在同一个抽屉里——虽然都是工具但用的时候找起来麻烦。关于模块的大小没有硬性规定但一般来说如果一个模块超过500行就该考虑是不是能拆成更小的模块了。当然这不是绝对的有些模块就是需要这么多代码。关键是看逻辑是否紧密相关。还有一个细节是__init__.py文件。在Python 3.3之前这个文件是必须的它告诉Python这个目录是一个包包就是包含多个模块的目录。现在这个文件不是必须的了但很多项目还是会放一个有时候会在里面写一些初始化代码或者定义哪些模块应该被导出。说到包就不得不提相对导入和绝对导入。在包内部的模块里导入其他模块时最好用相对导入from.importsibling_modulefrom.subpackageimportanother_module这样即使整个包被移动到其他地方导入关系也不会出错。和其他语言的比较如果你用过其他编程语言可能会发现Python的模块系统和它们有些相似但又不太一样。Java有包package的概念但Java的包和文件系统的对应关系更严格。一个包名必须对应一个目录结构com.example.myapp必须对应com/example/myapp这个目录。Python就灵活得多模块就是一个.py文件放在哪里都行只要Python能找到它。JavaScriptES6之后的模块系统和Python有点像都是用import和export。但JavaScript的模块是静态的导入关系在代码运行前就确定了。Python的模块导入是动态的可以在代码运行时根据条件导入不同的模块。C语言的#include更像是文本替换——直接把头文件的内容复制到当前位置。Python的import是真正的模块导入会执行模块里的代码但只执行一次后续导入会用缓存然后让你访问模块里定义的名字。Ruby的require和Python的import最像但Ruby没有模块级别的变量和函数所有东西都在类里。Python的模块本身就是一个命名空间可以包含任何东西。这些区别没有绝对的好坏只是设计选择不同。Python的选择让模块系统简单而灵活这也是为什么很多人觉得Python的模块用起来很顺手。最后说两句模块可能是Python里最容易被低估的特性之一。刚开始学Python的时候你可能觉得它就是用来组织代码的没什么特别的。但用久了会发现好的模块设计能让代码的可读性、可维护性、可重用性都提高一个档次。下次写代码的时候不妨多花几分钟想想这些代码是不是应该放在一个单独的模块里这个模块的名字够清楚吗模块里的内容是不是都相关这些小决定积累起来会让你的代码质量有很大的不同。好的代码组织就像好的收纳——东西不一定多高级但用的时候总能很快找到而且知道每样东西在哪里。模块就是帮你实现这种收纳的工具。用好了写代码会变成一件更愉快的事。