前言
Python/ target=_blank class=infotextkey>Python作為一個(gè)解釋器,一個(gè)程序,如果不導(dǎo)入任何外部模塊或包,就做不了什么。理解Python如何導(dǎo)入模塊和包將在幾乎所有的場景中都很有幫助。
本文中的所有代碼都是在linux(Ubuntu)中應(yīng)用和測試的,windows和macOS應(yīng)該(希望)是類似的。
PART 01
當(dāng)PIP安裝一個(gè)包時(shí)會發(fā)生什么
當(dāng)我們使用pip安裝包時(shí):
pip install <pkg_name>
包進(jìn)入系統(tǒng)范圍的文件夾
/home/<user_name>/.local/lib/python3.x/site-packages
這里的“系統(tǒng)范圍”是指所有Python程序都可以訪問已安裝的軟件包。
從哪里進(jìn)口(import)
當(dāng)使用import關(guān)鍵字導(dǎo)入包時(shí),Python會循環(huán)sys. path中的路徑列表。加載它的路徑。
運(yùn)行這個(gè),查看路徑列表:
import sys
print(sys.path)
這是我的。你的應(yīng)該類似:
['', '/usr/lib/python36.zip', '/usr/lib/python3.6', '/usr/lib/python3.6/lib-dynload', '/home/andrewzhu/.local/lib/python3.6/site-packages', '/usr/local/lib/python3.6/dist-packages', '/usr/lib/python3/dist-packages', '/usr/lib/python3.6/dist-packages']
第一個(gè)空的"表示當(dāng)前文件夾,因此Python運(yùn)行時(shí)(或import關(guān)鍵字)可以訪問位于運(yùn)行Python腳本的同一文件夾中的任何包。
通過了解這一點(diǎn),下次如果您想部署一個(gè)定制包,而不是從pip或condo。你從Github上竊取/抓取的東西,想讓所有Python程序都能訪問它,不管它位于哪里。你知道把包裹放在哪里。
順便說一下,要獲取當(dāng)前目錄路徑,請運(yùn)行:
import os
print(os.getcwd())
PART 02
導(dǎo)入模塊的最佳方法是什么
正如Python的禪宗所說:“顯式比隱式好”。如果你給一些東西命名,比如i, td,幾周后,即使是你,這個(gè)程序的作者也不明白這些變量的含義。
所以,
規(guī)則1:明確。
Python作為一種腳本語言已經(jīng)相對較慢了,為了使你的程序更快,需要加載模塊。
規(guī)則2:只需要導(dǎo)入。
如果您正在編寫一個(gè)可能被其他程序調(diào)用的程序,請注意命名沖突。其他可能在下游程序中給出相同的名稱,并且可能會受到“類型錯(cuò)誤異常”的歡迎。
規(guī)則3:取正確的名字。
您可能會看到下面列出的許多導(dǎo)入樣式,但是哪一種是最好的,哪一種應(yīng)該避免?
# style 1
import a_package
# or style 2
import a_package as p
# or style 3
from a_package import a_item
# or style 4
from a_package import *
# or style 5
from a_package import a_item as my_item
樣式1是可以的,但是它將導(dǎo)入這個(gè)包中的所有模塊,在導(dǎo)入datetime的情況下。當(dāng)你想要獲得當(dāng)前時(shí)間時(shí),代碼會像這樣形成:
import datetime
now_time = datetime.datetime.now()
注意,有雙日期時(shí)間,如果您正在閱讀一個(gè)很長的代碼文件,每當(dāng)您看到日期時(shí)間,將使您認(rèn)為它是哪個(gè)日期時(shí)間,它是一個(gè)模塊或包?
樣式2將在某種程度上解決這個(gè)問題,你可以給datetime一個(gè)新的名稱,也許是一個(gè)唯一的名稱,像這樣:
import datetime as az_datetime_pkg
now_time = az_datetime_pkg.datetime.now()
az_的意思是,它來自Andrew Zhu, _pkg表示它是從某處導(dǎo)入的包。但是,每次都輸入包名是很繁瑣的。
樣式3解決了繁瑣的問題,通過從…import…樣式,你可以直接調(diào)用函數(shù)。
from datetime import datetime
now_time = datetime.now()
如果你想盡量避免命名沖突,請使用樣式5。
from datetime import datetime as pkg_datetime_module
now_time = pkg_datetime_module.now()
風(fēng)格4 ?永遠(yuǎn)不要使用import *樣式。因?yàn)闃邮?打破了上面列出的3個(gè)規(guī)則。
如果您計(jì)劃構(gòu)建一個(gè)供其他人使用的包,那么有一種方法可以減輕import *事故。
使用__all__。這是一個(gè)例子。在你的模塊中。
__all__ = ['pub_fun1','pub_fun2']
def pub_fun1:
return 'hey, this is pub_function1'
def pub_fun2:
return 'hey, this is pub_function2'
def pub_fun3:
return 'sorry, this function is private'
通過這種方式,即使模塊用戶通過import *調(diào)用您的包,也只有pub_fun1和pub_fun2會被通配符導(dǎo)入。Pub_fun3將對調(diào)用者保密。
如果你的同事固執(zhí)地堅(jiān)持使用import *,你可以把下面他們import *的True和False顛倒過來,來說服他們:
False, True = True, False # works only in python 2.x
Python會顛倒True和False的含義,這就是為什么我們在命名和導(dǎo)入模塊時(shí)需要小心的原因。
PART 03
檢查導(dǎo)入的模塊
當(dāng)你導(dǎo)入一個(gè)模塊時(shí),你如何知道這個(gè)模塊的內(nèi)部?當(dāng)然,您可以查看文檔,但如果您很懶,不想啟動無聊的文檔怎么辦?Python提供了一種方便的方式來實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)。它是函數(shù)dir()。這個(gè)內(nèi)置函數(shù)返回目標(biāo)對象的第一層名稱列表。
比方說,您導(dǎo)入了math模塊。
import math
查看math模塊中有哪些函數(shù)。
dir(math)
您將看到一個(gè)可供調(diào)用的變量和函數(shù)列表。
現(xiàn)在運(yùn)行不帶參數(shù)的dir()函數(shù),看看當(dāng)前模塊中包含了什么。
dir()
您將在結(jié)果列表中看到導(dǎo)入的數(shù)學(xué)
[
...,
math,
...
]
還有一件事,如果您想刪除現(xiàn)有的模塊,可以使用del來刪除它。這里,讓我們從當(dāng)前運(yùn)行的程序中刪除數(shù)學(xué)。
del math
使用dir()進(jìn)行檢查,數(shù)學(xué)就消失了。
PART 04
創(chuàng)建自己的Python包
在Python中,F(xiàn)unction是變量和表達(dá)式的容器;類是函數(shù)、變量的容器;Module大致表示一個(gè)Python腳本文件,它是類、函數(shù)、表達(dá)式和變量的容器。Package是一個(gè)管理Python模塊的解決方案。一個(gè)包是一個(gè)特殊的文件夾,包含多個(gè)模塊和一個(gè)附加的__init__.py文件。
下面是一個(gè)示例包結(jié)構(gòu)。如果使用Python 3.3+,可以省略__init__.py文件
py_package/
- __init__.py
- module1.py
- module2.py
在py_package文件夾內(nèi),創(chuàng)建兩個(gè)名為module1.py和module2.py的文件。
在module1.py文件中,給出如下代碼,在module2.py文件中,放入你喜歡的任何代碼。
# module1.py file
__all__ = ["module1_pub_func"]
def module1_pub_func():
print('hey, this is a public function from module1')
def module1_pri_func():
print("hey, this is a private function from module1")
現(xiàn)在,在py_package文件夾所在的同一個(gè)文件夾中,放置test.py文件。
- py_package/
- ...
- test.py
在test.py文件中,調(diào)用新的烘培包。
from py_package.module1 import *
module1_pub_func()
module1_pri_func()
你會得到這樣的結(jié)果,這里的錯(cuò)誤消息是預(yù)期的,因?yàn)樵谀愕腳_all__變量中,你只允許pub func被調(diào)用。
hey, this is a public function from module1
---------------------------------------------------------------------------
NameError Traceback (most recent call last)
~/az_git_folder/azcode/aznote/python/py_create_package/test.py in
2 from py_package.module1 import *
3 module1_pub_func()
----> 4 module1_pri_func()
NameError: name 'module1_pri_func' is not defined
請注意,使用下面所示的代碼導(dǎo)入包是行不通的。谷歌不會告訴你很多,但如果你不知道這個(gè)錯(cuò)誤,可能會困惑你一段時(shí)間。
# import the new created package won't works. don't do it.
import py_package import *
# or
import py_package
要調(diào)用這個(gè)包,您需要顯式地包含module1關(guān)鍵字。
還有一件事要提。每個(gè)Python模塊/程序都定義了一個(gè)__name__變量。如果該模塊/程序是Python執(zhí)行入口,則__name__將被分配給"__main__"。因此,我們可以使用__name__來檢測程序是否直接執(zhí)行或是否從其他程序中導(dǎo)入。在設(shè)計(jì)自定義包時(shí)特別有用。
if __name__ == '__main__':
print('running by myself')
else:
print('I am being imported from other module')