import模块导入

第八章 模块和包

本章的主题就是模块和包。较大的Python程序基本上都使用模块和包进行组织,Python发行版也包括方方面面许许多多的模块...python

 

模块

你可使用import语句将一个源代码文件做为模块导入.例如:socket

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 1 # file : spam.py  2 a = 37 # 一个变量  3 def foo: # 一个函数  4  print "I'm foo"  5 class bar: # 一个类  6  def grok(self):  7  print "I'm bar.grok"  8 b = bar() # 建立一个实例 

使用import spam 语句就能够将这个文件做为模块导入。系统在导入模块时,要作如下三件事:函数

  1. 为源代码文件中定义的对象建立一个名字空间,经过这个名字空间能够访问到模块中定义的函数及变量。 2.在新建立的名字空间里执行源代码文件. 3.建立一个名为源代码文件的对象,该对象引用模块的名字空间,这样就能够经过这个对象访问模块中的函数及变量,如:

 

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 1  import spam # 导入并运行模块 spam  2  print spam.a # 访问模块 spam 的属性  3  spam.foo()  4  c = spam.bar()  5  ... 

用逗号分割模块名称就能够同时导入多个模块:spa

import socket, os, regex

模块导入时可使用 as 关键字来改变模块的引用对象名字:命令行

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 1 import os as system  2 import socket as net, thread as threads  3 system.chdir("..")  4 net.gethostname() 

使用from语句能够将模块中的对象直接导入到当前的名字空间. from语句不建立一个到模块名字空间的引用对象,而是把被导入模块的一个或多个对象直接放入当前的名字空间:3d

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 1 from socket import gethostname  2  # 将gethostname放如当前名字空间  3 print gethostname() # 直接调用  4 socket.gethostname() # 引起异常NameError: socket 

from语句支持逗号分割的对象,也可使用星号(*)表明模块中除下划线开头的全部对象:调试

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 1 from socket import gethostname, socket  2 from socket import * # 载入全部对象到当前名字空间 

不过,若是一个模块若是定义有列表__all__,则from module import * 语句只能导入__all__列表中存在的对象。code

# module: foo.py
__all__ = [ 'bar', 'spam' ] # 定义使用 `*` 能够导入的对象

另外, as 也能够和 from 联合使用:orm

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 1 from socket import gethostname as hostname  2 h = hostname() 

import 语句能够在程序的任何位置使用,你能够在程序中屡次导入同一个模块,但模块中的代码*仅仅*在该模块被首次导入时执行。后面的import语句只是简单的建立一个到模块名字空间的引用而已。sys.modules字典中保存着全部被导入模块的模块名到模块对象的映射。这个字典用来决定是否须要使用import语句来导入一个模块的最新拷贝.对象

from module import * 语句只能用于一个模块的最顶层.*特别注意*:因为存在做用域冲突,不容许在函数中使用from 语句。

每一个模块都拥有 __name__ 属性,它是一个内容为模块名字的字符串。最顶层的模块名称是 __main__ .命令行或是交互模式下程序都运行在__main__ 模块内部. 利用__name__属性,咱们可让同一个程序在不一样的场合(单独执行或被导入)具备不一样的行为,象下面这样作:

# 检查是单独执行仍是被导入
if __name__ == '__main__':  # Yes  statements else:  # No (可能被做为模块导入)  statements 

 

模块搜索路径

导入模块时,解释器会搜索sys.path列表,这个列表中保存着一系列目录。一个典型的sys.path 列表的值:

Linux:
['', '/usr/local/lib/python2.0',  '/usr/local/lib/python2.0/plat-sunos5',  '/usr/local/lib/python2.0/lib-tk',  '/usr/local/lib/python2.0/lib-dynload',  '/usr/local/lib/python2.0/site-packages'] Windows: ['', 'C:\\WINDOWS\\system32\\python24.zip', 'C:\\Documents and Settings\\weizhong', 'C:\\Python24\\DLLs', 'C:\\Python24\\lib', 'C:\\Python24\\lib\\plat-win', 'C:\\Python24\\lib\\lib-tk', 'C:\\Python24\\Lib\\site-packages\\pythonwin', 'C:\\Python24', 'C:\\Python24\\lib\\site-packages', 'C:\\Python24\\lib\\site-packages\\win32', 'C:\\Python24\\lib\\site-packages\\win32\\lib', 'C:\\Python24\\lib\\site-packages\\wx-2.6-msw-unicode']

空字符串 表明当前目录. 要加入新的搜索路径,只须要将这个路径加入到这个列表.

 

模块导入和汇编

到如今为止,本章介绍的模块都是包含Python源代码的文本文件. 不过模块不限于此,能够被 import 语句导入的模块共有如下四类:

  • 使用Python写的程序( .py文件)
  • C或C++扩展(已编译为共享库或DLL文件)
  • 包(包含多个模块)
  • 内建模块(使用C编写并已连接到Python解释器内)

当查询模块 foo 时,解释器按照 sys.path 列表中目录顺序来查找如下文件(目录也是文件的一种):

  1. 定义为一个包的目录 foo
  2. foo.so, foomodule.so, foomodule.sl,或 foomodule.dll (已编译扩展)
  3. foo.pyo (只在使用 -O 或 -OO 选项时)
  4. foo.pyc
  5. foo.py

后面立刻介绍包

已编译扩展在附录B:"Extending and Embedding Python."中有详细描述.

对于.py文件,当一个模块第一次被导入时,它就被汇编为字节代码,并将字节码写入一个同名的 .pyc文件.后来的导入操做会直接读取.pyc文件而不是.py文件.(除非.py文件的修改日期更新,这种状况会从新生成.pyc文件) 在解释器使用 -O 选项时,扩展名为.pyo的同名文件被使用. pyo文件的内容虽去掉行号,断言,及其余调试信息的字节码,体积更小,运行速度更快.若是使用-OO选项代替-O,则文档字符串也会在建立.pyo文件时也被忽略.

若是在sys.path提供的全部路径均查找失败,解释器会继续在内建模块中寻找,若是再次失败,则引起 ImportError 异常.

.pyc和.pyo文件的汇编,当且仅当import 语句执行时进行.

当 import 语句搜索文件时,文件名是大小写敏感的


即便在文件系统大小写不敏感的系统上也是如此(Windows等). 这样, import foo 只会导入文件foo.py而不会是FOO.PY. *注意*:Python的2.1以前的版本的,这个功能在某些平台上会有问题.要写出兼容性好的程序,就避免在模块名中大小定混用.

 

从新导入模块

若是更新了一个已经用import语句导入的模块,内建函数reload()能够从新导入并运行更新后的模块代码.它须要一个模块对象作为参数.例如:

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 1 import foo  2 ... some code ...  3 reload(foo) # 从新导入 foo 

在reload()运行以后的针对模块的操做都会使用新导入代码,不过reload()并不会更新使用旧模块建立的对象,所以有可能出现新旧版本对象共存的状况。 *注意* 使用C或C++编译的模块不能经过 reload() 函数来从新导入。

记住一个原则,除非是在调试和开发过程当中,不然不要使用reload()函数.

 

多个关系密切的模块应该组织成一个包,以便于维护和使用。这项技术能有效避免名字空间冲突。建立一个名字为包名字的文件夹并在该文件夹下建立一个__init__.py 文件就定义了一个包。你能够根据须要在该文件夹下存放资源文件、已编译扩展及子包。举例来讲,一个包可能有如下结构:

Graphics/
 __init__.py  Primitive/  __init__.py  lines.py  fill.py  text.py  ...  Graph2d/  __init__.py  plot2d.py  ...  Graph3d/  __init__.py  plot3d.py  ...  Formats/  __init__.py  gif.py  png.py  tiff.py  jpeg.py

import语句使用如下几种方式导入包中的模块:

* import Graphics.Primitive.fill 导入模块Graphics.Primitive.fill,只能以全名访问模块属性,例如 Graphics.Primitive.fill.floodfill(img,x,y,color).

* from Graphics.Primitive import fill 导入模块fill ,只能以 fill.属性名 这种方式访问模块属性,例如 fill.floodfill(img,x,y,color).

* from Graphics.Primitive.fill import floodfill 导入模块fill ,并将函数floodfill放入当前名称空间,直接访问被导入的属性,例如 floodfill(img,x,y,color).

不管一个包的哪一个部分被导入, 在文件__init__.py中的代码都会运行.这个文件的内容容许为空,不过一般状况下它用来存放包的初始化代码。导入过程遇到的全部 __init__.py文件都被运行.所以 import Graphics.Primitive.fill 语句会顺序运行 Graphics 和 Primitive 文件夹下的__init__.py文件.

下边这个语句具备歧义:

from Graphics.Primitive import *

这个语句的原意图是想将Graphics.Primitive包下的全部模块导入到当前的名称空间.然而,因为不一样平台间文件名规则不一样(好比大小写敏感问题), Python不能正确断定哪些模块要被导入.这个语句只会顺序运行 Graphics 和 Primitive 文件夹下的__init__.py文件. 要解决这个问题,应该在Primitive文件夹下面的__init__.py中定义一个名字all的列表,例如:

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 1 # Graphics/Primitive/__init__.py  2 __all__ = ["lines","text","fill",...] 

这样,上边的语句就能够导入列表中全部模块.

下面这个语句只会执行Graphics目录下的__init__.py文件,而不会导入任何模块:

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 1 import Graphics  2 Graphics.Primitive.fill.floodfill(img,x,y,color) # 失败! 

不过既然 import Graphics 语句会运行 Graphics 目录下的 init.py文件,咱们就能够采起下面的手段来解决这个问题:

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 1 # Graphics/__init__.py  2 import Primitive, Graph2d, Graph3d  3   4 # Graphics/Primitive/__init__.py  5 import lines, fill, text, ... 

这样import Graphics语句就能够导入全部的子模块(只能用全名来访问这些模块的属性).

在一个包中,同一目录下的两个模块能够互相引用而不须要提供包的名字.例如 Graphics.Primitive.fill模块可使用import lines导入Graphics.Primitive.lines . 不过若是两个模块位于同一个包的不一样目录,就必须提供包名.例如,若是Graphics.Graph2d的plot2d模块须要使用Graphics.Primitive下的lines模块,就必须使用from Graphics.Primitive import lines这样的语句.若是须要,一个模块能够经过 __name__ 属性获得本身的全名.例如:下面的代码在仅知道同级子包的名字状况下(不知道它们共同的顶级包名)导入该子包下的一个模块。

 

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 1 # Graphics/Graph2d/plot2d.py  2   3 # 决定包的名称,以及自身的位置  4 import string  5 base_package = string.join(string.split(__name__,'.')[:-2],'.')  6   7 # 导入 ../Primitive/fill.py 模块  8 exec "from %s.Primitive import fill" % (base_package,) 

最后,当Python导入一个包时,它定义了一个包含目录列表的特殊变量__path__ ,它用于查找包的模块(__path__与sys.path变量的做用类似). 能够在__init__.py文件中访问__path__变量.这个列表的初始值只有一个元素.即包的目录.只要你以为必要,一个包也能够到其余的目录中去(在__path__增长要搜索的目录)搜索模块。(换言之,一个模块能够属于一个包,却不位于这个包所在的目录或子目录下。

PythonEssentialRef8 (2009-12-25 07:10:05由localhost编辑)

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