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Python进阶-模块

2016-04-26
Dex

模块和包的概念

当代码越来越多的时候,将所有的代码都写在一个py文件中的话,势必造成难以维护。

如果将代码分拆放在多个py文件中,则易于维护,而且同一个名字的变量互不影响。

模块的名字就是py文件名。

引用其他模块:

# test.py	#自身模块名test

import math	#引用math模块

print math.pow(2, 10)	#调用math模块的函数

模块的数量多了之后,也容易出现重名现象。

如何解决模块重名的问题呢?

同名模块放在不同的包中。

引用完整模块:

# test.py	#自身模块名test

import.p1.util	#引用p1.util模块

print p1.util.f(2, 10)	#调用p1.util模块中的f函数

在文件系统中,包就是文件夹,而模块就是xxx.py文件;包也可以有多级。

如何区分包和普通目录:

  • 包下面有一个__init__.py文件
  • 注意:每层都必须要有!即使__init__.py是一个空文件!

导入模块

要使用一个模块,我们必须首先导入该模块。Python使用import语句导入一个模块。例如,导入系统自带的模块 math:

import math

你可以认为math就是一个指向已导入模块的变量,通过该变量,我们可以访问math模块中所定义的所有公开的函数、变量和类:

>>> math.pow(2, 0.5) # pow是函数
1.4142135623730951

>>> math.pi # pi是变量
3.141592653589793

如果我们只希望导入用到的math模块的某几个函数,而不是所有函数,可以用下面的语句:

from math import pow, sin, log

这样,可以直接引用 pow, sin, log 这3个函数,但math的其他函数没有导入进来:

>>> pow(2, 10)
1024.0
>>> sin(3.14)
0.0015926529164868282

如果遇到名字冲突怎么办?比如math模块有一个log函数,logging模块也有一个log函数,如果同时使用,如何解决名字冲突?

如果使用import导入模块名,由于必须通过模块名引用函数名,因此不存在冲突:

import math, logging
print math.log(10)   # 调用的是math的log函数
logging.log(10, 'something')   # 调用的是logging的log函数

如果使用 from…import 导入 log 函数,势必引起冲突。这时,可以给函数起个“别名”来避免冲突:

from math import log
from logging import log as logger   # logging的log现在变成了logger
print log(10)   # 调用的是math的log
logger(10, 'import from logging')   # 调用的是logging的log

代码:

import os
print os.path.isdir(r'C:\Windows')
print os.path.isfile(r'C:\Windows\notepad.exe')

输出:

True
True

动态导入模块

如果导入的模块不存在,Python解释器会报 ImportError 错误:

>>> import something
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
ImportError: No module named something

有的时候,两个不同的模块提供了相同的功能,比如 StringIO 和 cStringIO 都提供了StringIO这个功能。

这是因为Python是动态语言,解释执行,因此Python代码运行速度慢。

如果要提高Python代码的运行速度,最简单的方法是把某些关键函数用 C 语言重写,这样就能大大提高执行速度。

同样的功能,StringIO 是纯Python代码编写的,而 cStringIO 部分函数是 C 写的,因此 cStringIO 运行速度更快。

利用ImportError错误,我们经常在Python中动态导入模块:

try:
    from cStringIO import StringIO
except ImportError:
    from StringIO import StringIO

上述代码先尝试从cStringIO导入,如果失败了(比如cStringIO没有被安装),再尝试从StringIO导入。这样,如果cStringIO模块存在,则我们将获得更快的运行速度,如果cStringIO不存在,则顶多代码运行速度会变慢,但不会影响代码的正常执行。

try 的作用是捕获错误,并在捕获到指定错误时执行 except 语句。

任务:

利用import … as …,还可以动态导入不同名称的模块。

Python 2.6/2.7提供了json 模块,但Python 2.5以及更早版本没有json模块,不过可以安装一个simplejson模块,这两个模块提供的函数签名和功能都一模一样。

试写出导入json 模块的代码,能在Python 2.5/2.6/2.7都正常运行。

代码:

try:
    import json
except ImportError:
    import simplejson as json

print json.dumps({'python':2.7})

输出:

{"python": 2.7}

使用__future__

Python的新版本会引入新的功能,但是,实际上这些功能在上一个老版本中就已经存在了。要“试用”某一新的特性,就可以通过导入__future__模块的某些功能来实现。

例如,Python 2.7的整数除法运算结果仍是整数:

>>> 10 / 3
3

但是,Python 3.x已经改进了整数的除法运算,“/”除将得到浮点数,“//”除才仍是整数:

>>> 10 / 3
3.3333333333333335
>>> 10 // 3
3

要在Python 2.7中引入3.x的除法规则,导入__future__的division:

>>> from __future__ import division
>>> print 10 / 3
3.3333333333333335

当新版本的一个特性与旧版本不兼容时,该特性将会在旧版本中添加到__future__中,以便旧的代码能在旧版本中测试新特性。

任务:

在Python 3.x中,字符串统一为unicode,不需要加前缀 u,而以字节存储的str则必须加前缀 b。请利用__future__的unicode_literals在Python 2.7中编写unicode字符串。

代码:

from __future__ import unicode_literals

s = 'am I an unicode?'
print isinstance(s, unicode)

输出:

True

安装第三方模块

Python提供的模块管理工具

  • easy_install
  • pip(推荐,已内置到Python2.7.9)

查询第三方模块网址: https://pypi.python.org/


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