模塊

我們從一個(gè)常見(jiàn)的python代碼開(kāi)始

很多人，我也不例外，把它當(dāng)成固定格式，而不去深入理解它。 我們已經(jīng)知道一點(diǎn)，當(dāng)從CLI調(diào)用你的代碼而不是導(dǎo)入它時(shí)，這個(gè)代碼片段會(huì)有所不同。 現(xiàn)在讓我們?cè)囍ダ斫馕覀優(yōu)槭裁葱枰盟?/p>

為了說(shuō)明，假設(shè)我們正在編寫(xiě)一款披薩店軟件。 源碼在Github上。 這是pizza.py文件。

我已經(jīng)添加了打印__name__變量的代碼，以便了解__name__是如何變化的。

的確，全局變量__name__在從CLI調(diào)用的時(shí)候設(shè)置成了“__main__”。

可是如果從另外一個(gè)文件中引用它會(huì)怎么樣呢？以下是menu.py的源碼：

運(yùn)行menu.py

接著看看下面兩點(diǎn)：

1. pizza.py代碼中的第一條打印語(yǔ)句在import的時(shí)候執(zhí)行了。

2. pizza.py代碼中的全局變量__name__設(shè)置成了沒(méi)有.py后綴的文件名。

所以，事實(shí)是，__name__是保存當(dāng)前Python模塊名稱的全局變量。

• 模塊名稱由解釋器在__name__變量中設(shè)置

• 當(dāng)從CLI調(diào)用模塊時(shí)，其名稱被設(shè)置為_(kāi)_main__

那么到底什么是模塊呢？ 這非常簡(jiǎn)單 - 模塊是一個(gè)包含Python代碼的文件，可以使用解釋器（python程序）執(zhí)行或從其他模塊導(dǎo)入。

• Python模塊只是一個(gè)包含Python代碼的文件

就像執(zhí)行時(shí)一樣，當(dāng)模塊被導(dǎo)入時(shí)，它的頂級(jí)語(yǔ)句也會(huì)被執(zhí)行，但是要知道，即使從不同的文件中導(dǎo)入它幾次，它也只會(huì)被執(zhí)行一次。

• 當(dāng)你導(dǎo)入模塊時(shí)，它會(huì)被執(zhí)行

因?yàn)槟K只是純文件，所以有一個(gè)簡(jiǎn)單的方法來(lái)導(dǎo)入它們。 只取文件名，去掉.py擴(kuò)展名并將其放入import語(yǔ)句中。

• 要導(dǎo)入模塊，請(qǐng)使用不帶.py擴(kuò)展名的文件名

有趣的是，__name__被設(shè)置為文件名，無(wú)論你如何導(dǎo)入它 - 例如import pizza as broccoli，__name__仍然是pizza。 所以

• 導(dǎo)入時(shí)，即使使用import module as othername將模塊名稱重命名，模塊名稱仍然設(shè)置為不帶.py擴(kuò)展名的文件名

但是如果導(dǎo)入的模塊不在同一個(gè)目錄下，我們?cè)趺磳?dǎo)入呢？ 答案是放在模塊搜索路徑中，我們最終會(huì)在討論包時(shí)研究它。

包

• 包是模塊集合的名稱空間

命名空間部分很重要，因?yàn)樗旧聿⒉惶峁┤魏喂δ?- 它只是給你一個(gè)組合你所有模塊的方式。

兩種情況下，你需要把模塊放入一個(gè)包中。 首先是隔離一個(gè)模塊的定義。 在我們的pizza模塊中，我們有一個(gè)可能與其他Pizza包相沖突的Pizza類（我們?cè)趐ypi上有一些pizza包）

第二種情況是，如果你想分發(fā)你的代碼，因?yàn)?/p>

• 包是Python中最小的代碼分發(fā)單元

你在PyPI上看到的所有東西都是通過(guò)pip安裝的，所以為了分享你的東西，你必須把它做成一個(gè)包。

好吧，假設(shè)我們確信并想將我們的2個(gè)模塊轉(zhuǎn)換成一個(gè)很好的包。 要做到這一點(diǎn)，我們需要?jiǎng)?chuàng)建一個(gè)包含一個(gè)空的__init__.py文件的目錄，并將我們的文件移入該目錄：

就是這樣 - 現(xiàn)在你有一個(gè)比薩餅包！

• 要?jiǎng)?chuàng)建一個(gè)包，創(chuàng)建一個(gè)包含__init__.py文件的目錄

請(qǐng)記住，程序包是模塊的名稱空間，因此您不會(huì)導(dǎo)入包本身，而是從包中導(dǎo)入模塊。

如果以這種方式進(jìn)行導(dǎo)入，則可能看起來(lái)過(guò)于冗長(zhǎng)，因?yàn)槟枰褂猛耆薅ǖ拿Q。 我猜這是有意為之，因?yàn)镻ython宗旨之一是“明確比隱含更好”。

無(wú)論如何，你總是可以使用from package import module的格式來(lái)縮短名稱：

包初始化

還記得我們?nèi)绾伟岩粋€(gè)__init__.py文件放在一個(gè)目錄中，這個(gè)目錄就神奇地變成了一個(gè)包嗎？這是一個(gè)很好的慣例配置示例，我們不需要描述任何配置或注冊(cè)任何東西。約定包含__init__.py的任何目錄都是Python包。

除了標(biāo)識(shí)一個(gè)包，__init__.py還有一個(gè)目的 - 包初始化。這就是為什么它被稱為init！初始化是在包導(dǎo)入時(shí)觸發(fā)的，換句話說(shuō)，導(dǎo)入包時(shí)調(diào)用__init__.py

• 當(dāng)你導(dǎo)入一個(gè)包時(shí)，包內(nèi)的__init__.py模塊被執(zhí)行

在__init__模塊中，你可以做任何你想做的事情，但最常用的是用于一些包初始化或設(shè)置專用的__all__變量。后者控制*（通配符）導(dǎo)入 - from package import *。

而且因?yàn)镻ython很棒，我們可以在__init__模塊中做很多事情，甚至是很奇怪的事情。假設(shè)我們不喜歡顯式導(dǎo)入，并且希望將所有模塊符號(hào)上升到包級(jí)別，這樣我們就不必記住實(shí)際的模塊名稱。

為此，我們可以在__init__.py中像這樣導(dǎo)入menu和pizza模塊中的所有東西

看看運(yùn)行結(jié)果：

沒(méi)有更多的pizzapy.menu.Menu或menu.MENU :-)這種方式有點(diǎn)像Go中的軟件包，但請(qǐng)注意，你正試圖濫用Python，不鼓勵(lì)這樣做，因?yàn)樵谀阋a檢查時(shí)，會(huì)讓你抓狂的。 別怪我哦，我只是為了舉例說(shuō)明！

您可以像這樣更簡(jiǎn)潔地重寫(xiě)導(dǎo)入

這只是另一種做同樣事情的語(yǔ)法，就是所謂的相對(duì)導(dǎo)入。 我們來(lái)仔細(xì)看看。

絕對(duì)和相對(duì)導(dǎo)入

上面的2個(gè)代碼段是做所謂的相對(duì)導(dǎo)入的唯一方法，因?yàn)樽訮ython 3開(kāi)始，所有導(dǎo)入都默認(rèn)為絕對(duì)導(dǎo)入（如在PEP328中），這意味著導(dǎo)入將嘗試首先導(dǎo)入標(biāo)準(zhǔn)模塊，然后才導(dǎo)入本地包。 在創(chuàng)建自己的sys.py模塊時(shí)，需要避免使用標(biāo)準(zhǔn)模塊的名稱，因?yàn)閕mport sys可以覆蓋標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)sys模塊。

• 自Python 3開(kāi)始，所有導(dǎo)入都默認(rèn)為絕對(duì)導(dǎo)入 - 它將首先查找系統(tǒng)包

但是如果你的軟件包有一個(gè)名為sys的模塊，并且你想把它導(dǎo)入到同一個(gè)包內(nèi)的另一個(gè)模塊中，你必須做相對(duì)的導(dǎo)入。 要做到這一點(diǎn)，你必須再次明確的這樣寫(xiě)package.module import somesymbol或from .module import somesymbol。 模塊名稱之前的那個(gè)有趣的點(diǎn)理解為“當(dāng)前包”。

• 要進(jìn)行相對(duì)導(dǎo)入，請(qǐng)?jiān)谀K名前加上程序包名稱或點(diǎn)

可執(zhí)行程序包

在Python中，您可以使用python3 -m 構(gòu)造調(diào)用模塊。

然而也可以這樣調(diào)用：

如你所看到的，這需要一個(gè)__main__模塊，因此要先實(shí)現(xiàn)它：

現(xiàn)在可以正常使用了：

• 添加__main__.py使包可執(zhí)行（使用python3 -m package調(diào)用它）

導(dǎo)入兄弟包

而我想要涵蓋的最后一件事是導(dǎo)入兄弟包。 假設(shè)我們有一個(gè)兄弟包pizzashop：

現(xiàn)在，位于頂層目錄下，如果我們?cè)噲D像這樣調(diào)用shop.py

我們得到了找不到pizzapy模塊的錯(cuò)誤。 但是，如果我們把它作為包的一部分來(lái)調(diào)用它

它能正常工作了。 這到底是怎么回事？

對(duì)此的解釋原因在于Python模塊的搜索路徑，在模塊文檔中有很詳細(xì)的描述。

模塊搜索路徑是解釋器用于查找模塊的目錄（在運(yùn)行時(shí)可用sys.path得到）的列表。 它通過(guò)Python標(biāo)準(zhǔn)模塊（/usr/lib64/python3.6）的路徑進(jìn)行初始化，site-packages是pip放置全局安裝的所有內(nèi)容的地方，也是一個(gè)依賴如何運(yùn)行模塊的目錄。 如果將模塊像這樣python3 pizzashop/shop.py作為一個(gè)文件運(yùn)行，則將包含目錄（pizzashop）的路徑添加到sys.path中。 另外，使用-m選項(xiàng)運(yùn)行時(shí)，當(dāng)前目錄（如在pwd中）被添加到模塊搜索路徑。 我們可以通過(guò)在pizzashop/shop.py中打印sys.path來(lái)檢查它：

正如你在第一種情況中可以看到的，我們?cè)诼窂街杏衟izzashop dir，所以我們找不到兄弟包pizzapy，而在第二種情況下，當(dāng)前dir（表示為''）在sys.path中并且包含兩個(gè)包。

• Python的模塊搜索路徑在運(yùn)行時(shí)可作為sys.path

• 如果將模塊作為腳本文件運(yùn)行，則將包含該模塊的目錄添加到sys.path中，否則，會(huì)將當(dāng)前目錄添加到sys.path中

當(dāng)人們將一堆測(cè)試或示例腳本放在主包相鄰的目錄或包中時(shí)，常常會(huì)出現(xiàn)導(dǎo)入同級(jí)包的問(wèn)題。 這里有幾個(gè)StackOverflow問(wèn)題：

https:///q/6323860

https:///q/6670275

好的解決方案是把測(cè)試或例子放在包里，然后使用相對(duì)的導(dǎo)入來(lái)避免這個(gè)問(wèn)題。 差點(diǎn)的解決方案是在運(yùn)行時(shí)修改sys.path，增加所需包的父目錄（耶，動(dòng)態(tài)?。?。 人們實(shí)際上這樣做，雖然這是一個(gè)糟糕的方式。

結(jié)束語(yǔ)

我希望閱讀這篇文章之后，你將會(huì)對(duì)Python的導(dǎo)入有更好的理解，并且可以最終順利地將你工具箱中的巨大腳本分解成多個(gè)部分。最后，Python中的所有東西都非常簡(jiǎn)單，即使它不能完整地滿足你的需求，你總可以在運(yùn)行時(shí)隨時(shí)修改任何內(nèi)容。