一个模块就是一个包含了python定义和声明的文件,文件名就是模块名字加上.py的后缀。html
随着程序代码越写越多,在一个文件里代码就会愈来愈长,愈来愈不容易维护。
为了编写可维护的代码,咱们把不少函数分组,分别放到不一样的文件里。
这样,每一个文件包含的代码就相对较少,不少编程语言都采用这种组织代码的方式。
在Python中,一个.py文件就称之为一个模块(Module)python
若是你退出python解释器而后从新进入,那么你以前定义的函数或者变量都将丢失,所以咱们一般将程序写到文件中以便永久保存下来,须要时就经过python test.py方式去执行,此时test.py被称为脚本script。若是咱们不使用它,就不会加载到内存中,也不会使内存溢出。mysql
随着程序的发展,功能愈来愈多,为了方便管理,咱们一般将程序分红一个个的文件,这样作程序的结构更清晰,方便管理。这时咱们不只仅能够把这些文件当作脚本去执行,还能够把他们当作模块来导入到其余的模块中,实现了功能的重复利用。sql
示例文件:自定义模块my_module.py,文件名my_module.py,模块名my_moduleshell
#my_module.py print('from the my_module.py') money=1000 def read1(): print('my_module->read1->money',money) def read2(): print('my_module->read2 calling read1') read1() def change(): global money money=0
模块能够包含可执行的语句和函数的定义,这些语句的目的是初始化模块,它们只在模块名第一次遇到导入import语句时才执行(import语句是能够在程序中的任意位置使用的,且针对同一个模块很import屡次,为了防止你重复导入,python的优化手段是:第一次导入后就将模块名加载到内存了,后续的import语句仅是对已经加载大内存中的模块对象增长了一次引用,不会从新执行模块内的语句),以下 数据库
#demo.py import my_module #只在第一次导入时才执行my_module.py内代码,此处的显式效果是只打印一次'from the my_module.py',固然其余的顶级代码也都被执行了,只不过没有显示效果. import my_module import my_module import my_module ''' 执行结果: from the my_module.py '''
每一个模块都是一个独立的名称空间,定义在这个模块中的函数,把这个模块的名称空间当作全局名称空间,这样咱们在编写本身的模块时,就不用担忧咱们定义在本身模块中全局变量会在被导入时,与使用者的全局变量冲突编程
#测试一:money与my_module.money不冲突 #demo.py import my_module money=10 print(my_module.money) ''' 执行结果: from the my_module.py '''
#测试二:read1与my_module.read1不冲突 #demo.py import my_module def read1(): print('========') my_module.read1() ''' 执行结果: from the my_module.py my_module->read1->money 1000 '''
#测试三:执行my_module.change()操做的全局变量money仍然是my_module中的 #demo.py import my_module money=1 my_module.change() print(money) ''' 执行结果: from the my_module.py '''
模块在导入时会作三件事:json
1.为源文件(my_module模块)建立新的名称空间,在my_module中定义的函数和方法如果使用到了global时访问的就是这个名称空间。windows
2.在新建立的命名空间中执行模块中包含的代码,见初始导入import my_moduleapi
3.建立名字my_module来引用该命名空间
至关于m1=1;m2=m1
使用场景一:
有两中sql模块mysql和oracle,根据用户的输入,选择不一样的sql功能
#mysql.py def sqlparse(): print('from mysql sqlparse') #oracle.py def sqlparse(): print('from oracle sqlparse') #test.py db_type=input('>>: ') if db_type == 'mysql': import mysql as db elif db_type == 'oracle': import oracle as db db.sqlparse() 复制代码
示范用法二:
为已经导入的模块起别名的方式对编写可扩展的代码颇有用,假设有两个模块xmlreader.py和csvreader.py,它们都定义了函数read_data(filename):用来从文件中读取一些数据,但采用不一样的输入格式。能够编写代码来选择性地挑选读取模块,例如:
if file_format == 'xml': import xmlreader as reader elif file_format == 'csv': import csvreader as reader data=reader.read_date(filename)
对比import my_module,会将源文件的名称空间'my_module'带到当前名称空间中,使用时必须是my_module.名字的方式
而from 语句至关于import,也会建立新的名称空间,可是将my_module中的名字直接导入到当前的名称空间中,在当前名称空间中,直接使用名字就能够了
这样在当前位置直接使用read1和read2就行了,执行时,仍然以my_module.py文件全局名称空间
#测试一:导入的函数read1,执行时仍然回到my_module.py中寻找全局变量money #demo.py from my_module import read1 money=1000 read1() ''' 执行结果: from the my_module.py spam->read1->money 1000 ''' #测试二:导入的函数read2,执行时须要调用read1(),仍然回到my_module.py中找read1() #demo.py from my_module import read2 def read1(): print('==========') read2() ''' 执行结果: from the my_module.py my_module->read2 calling read1 my_module->read1->money 1000 '''
若是当前有重名read1或者read2,那么会有覆盖效果。
#测试三:导入的函数read1,被当前位置定义的read1覆盖掉了 #demo.py from my_module import read1 def read1(): print('==========') read1() ''' 执行结果: from the my_module.py ========== '''
须要特别强调的一点是:python中的变量赋值不是一种存储操做,而只是一种绑定关系,以下:
from my_module import money,read1 money=100 #将当前位置的名字money绑定到了100 print(money) #打印当前的名字 read1() #read此时指向的仍是my_module中的read1指向的函数,读取my_module.py中的名字money,仍然为1000 ''' from the my_module.py my_module->read1->money 1000 '''
''' 全部的导入: 不管是import仍是from import 都是执行完整的被导入文件 而且全部的文件的导入,都不会影响模块中自己的命名空间 命名空间的指向问题: 若是是import 模块名 这时候是模块名指向整个模块的命名空间 若是是from 模块名 import 变量名 这时候,是在本文件中建立了同名的变量名,来指向模块中的变量值 '''
支持导入多个
from my_module import * 把my_module中全部的不是如下划线(_)开头的名字都导入到当前位置
大部分状况下咱们的python程序不该该使用这种导入方式,由于*你不知道你导入什么名字,颇有可能会覆盖掉你以前已经定义的名字。并且可读性极其的差,在交互式环境中导入时没有问题。
from my_module import * #将模块my_module中全部的名字都导入到当前名称空间 print(money) print(read1) print(read2) print(change) ''' 执行结果: from the my_module.py <function read1 at 0x1012e8158> <function read2 at 0x1012e81e0> <function change at 0x1012e8268> '''
__all__对*的约束做用:
模块中没有__all__,import*时会导入全部变量名;若是有,只会导入__all__中存在的变量名
在my_module.py中新增一行。
思考:假若有两个模块a,b。我可不能够在a模块中import b ,再在b模块中import a?
实际上,这样循环导入会致使变量未能即时加载到内存,出现导入错误问题。
模块的加载和修改
考虑到性能的缘由,每一个模块只被导入一次,放入字典sys.modules中,若是你改变了模块的内容,你必须重启程序,python不支持从新加载或卸载以前导入的模块,
有的同窗可能会想到直接从sys.modules中删除一个模块不就能够卸载了吗,注意了,你删了sys.modules中的模块对象仍然可能被其余程序的组件所引用,于是不会被清除。
也就是说模块一旦被导入,咱们这时候再去修改模块中的内容,这个修改内容对当前执行文件是不会生效的,除非重启程序。
import time import my_module print(my_module.a) time.sleep(10) # 在这10时间内对模块my_module修改 print(my_module.a) # 两次打印是同样的结果
咱们能够经过模块的全局变量__name__来查看模块名:
做用:用来控制.py文件在不一样的应用场景下执行不一样的逻辑
if __name__ == '__main__':
注:__name__表明执行的文件名,若是在当前文件下执行,文件名是'__main__',可是若是文件是被别人导入使用,文件名__name__是该文件的名字,也就是模块名。
python解释器在启动时会自动加载一些模块,可使用sys.modules查看
在第一次导入某个模块时(好比my_module),会先检查该模块是否已经被加载到内存中(当前执行文件的名称空间对应的内存),若是有则直接引用
若是没有,解释器则会查找同名的内建模块,若是尚未找到就从sys.path给出的目录列表中依次寻找my_module.py文件。
因此总结模块的查找顺序是:内存中已经加载的模块->内置模块->sys.path路径中包含的模块
sys.path的初始化的值来自于:
The directory containing the input script (or the current directory when no file is specified).
PYTHONPATH (a list of directory names, with the same syntax as the shell variable PATH).
The installation-dependent default.
须要特别注意的是:咱们自定义的模块名不该该与系统内置模块重名。虽然每次都说,可是仍然会有人不停的犯错。
在初始化后,python程序能够修改sys.path,路径放到前面的优先于标准库被加载。
注意:搜索时按照sys.path中从左到右的顺序查找,位于前的优先被查找,sys.path中还可能包含.zip归档文件和.egg文件,python会把.zip归档文件当成一个目录去处理。
扩展:
至于.egg文件是由setuptools建立的包,这是按照第三方python库和扩展时使用的一种常见格式,.egg文件实际上只是添加了额外元数据(如版本号,依赖项等)的.zip文件。
须要强调的一点是:只能从.zip文件中导入.py,.pyc等文件。使用C编写的共享库和扩展块没法直接从.zip文件中加载(此时setuptools等打包系统有时能提供一种规避方法),且从.zip中加载文件不会建立.pyc或者.pyo文件,所以必定要事先建立他们,来避免加载模块是性能降低。
#官网连接:https://docs.python.org/3/tutorial/modules.html#the-module-search-path 搜索路径: 当一个命名为my_module的模块被导入时 解释器首先会从内建模块中寻找该名字 找不到,则去sys.path中找该名字 sys.path从如下位置初始化 执行文件所在的当前目录 PTYHONPATH(包含一系列目录名,与shell变量PATH语法同样) 依赖安装时默认指定的 注意:在支持软链接的文件系统中,执行脚本所在的目录是在软链接以后被计算的,换句话说,包含软链接的目录不会被添加到模块的搜索路径中 在初始化后,咱们也能够在python程序中修改sys.path,执行文件所在的路径默认是sys.path的第一个目录,在全部标准库路径的前面。这意味着,当前目录是优先于标准库目录的,须要强调的是:咱们自定义的模块名不要跟python标准库的模块名重复,除非你是故意的,傻叉。
为了提升加载模块的速度,强调强调强调:提升的是加载速度而绝非运行速度。python解释器会在__pycache__目录中下缓存每一个模块编译后的版本,格式为:module.version.pyc。一般会包含python的版本号。例如,在CPython3.3版本下,my_module.py模块会被缓存成__pycache__/my_module.cpython-33.pyc。这种命名规范保证了编译后的结果多版本共存。
Python检查源文件的修改时间与编译的版本进行对比,若是过时就须要从新编译。这是彻底自动的过程。而且编译的模块是平台独立的,因此相同的库能够在不一样的架构的系统之间共享,即pyc使一种跨平台的字节码,相似于JAVA火.NET,是由python虚拟机来执行的,可是pyc的内容跟python的版本相关,不一样的版本编译后的pyc文件不一样,2.5编译的pyc文件不能到3.5上执行,而且pyc文件是能够反编译的,于是它的出现仅仅是用来提高模块的加载速度的。
python解释器在如下两种状况下不检测缓存
1.若是是在命令行中被直接导入模块,则按照这种方式,每次导入都会从新编译,而且不会存储编译后的结果(python3.3之前的版本应该是这样)
2.若是源文件不存在,那么缓存的结果也不会被使用,若是想在没有源文件的状况下来使用编译后的结果,则编译后的结果必须在源目录下
提示:
内建函数dir是用来查找模块中定义的名字,返回一个有序字符串列表
若是没有参数,dir()列举出当前定义的名字
dir()不会列举出内建函数或者变量的名字,它们都被定义到了标准模块builtin中,能够列举出它们,
包是一种经过使用‘.模块名’来组织python模块名称空间的方式。
强调
建立一个包文件
import os os.makedirs('glance/api') os.makedirs('glance/cmd') os.makedirs('glance/db') l = [] l.append(open('glance/__init__.py','w')) l.append(open('glance/api/__init__.py','w')) l.append(open('glance/api/policy.py','w')) l.append(open('glance/api/versions.py','w')) l.append(open('glance/cmd/__init__.py','w')) l.append(open('glance/cmd/manage.py','w')) l.append(open('glance/db/models.py','w')) map(lambda f:f.close() ,l)
glance/ #Top-level package ├── __init__.py #Initialize the glance package ├── api #Subpackage for api │ ├── __init__.py │ ├── policy.py │ └── versions.py ├── cmd #Subpackage for cmd │ ├── __init__.py │ └── manage.py └── db #Subpackage for db ├── __init__.py └── models.py
#文件内容 #policy.py中有: def get(): print('from policy.py') #versions.py中有: def create_resource(conf): print('from version.py: ',conf) #manage.py中有: def main(): print('from manage.py') #models.py中有: def register_models(engine): print('from models.py: ',engine)
1.关于包相关的导入语句也分为import和from ... import ...两种,可是不管哪一种,不管在什么位置,在导入时都必须遵循一个原则:凡是在导入时带点的,点的左边都必须是一个包,不然非法。能够带有一连串的点,如item.subitem.subsubitem,但都必须遵循这个原则。
2.对于导入后,在使用时就没有这种限制了,点的左边能够是包,模块,函数,类(它们均可以用点的方式调用本身的属性)。
3.对比import item 和from item import name的应用场景:若是咱们想直接使用name那必须使用后者。
同级别的目录下,对包能够直接import导入
import glance.db.models glance.db.models.register_models('mysql')
注:导入glance.db.models中的 . 本质上是在拼路径,至关于导入glance/db路径下的models.py文件
须要注意的是from后import导入的模块,必须是明确的一个不能带点,不然会有语法错误,如:from a import b.c是错误语法
无论是哪一种方式,只要是第一次导入包或者是包的任何其余部分,都会依次执行包下的__init__.py文件(咱们能够在每一个包的文件内都打印一行内容来验证一下),这个文件能够为空,可是也能够存放一些初始化包的代码。
在讲模块时,咱们已经讨论过了从一个模块内导入全部*,此处咱们研究从一个包导入全部*。
此处是想从包api中导入全部,实际上该语句只会导入包api下__init__.py文件中定义的名字,咱们能够在这个文件中定义__all___:
此时咱们在于glance同级的文件中执行from glance.api import *就导入__all__中的内容(versions仍然不能导入)。
咱们的最顶级包glance是写给别人用的,而后在glance包内部也会有彼此之间互相导入的需求,这时候就有绝对导入和相对导入两种方式:
绝对导入:以glance做为起始
相对导入:用.或者..的方式最为起始(只能在一个包中使用,不能用于不一样目录内)
例如:咱们在glance/api/version.py中想要导入glance/cmd/manage.py
测试结果:注意必定要在于glance同级的文件中测试,其次glance的上级目录路径必须在环境变量路径中,否则没法找到glance
注意:在使用pycharm时,有的状况会为你多作一些事情,这是软件相关的东西,会影响你对模块导入的理解,于是在测试时,必定要回到命令行去执行,模拟咱们生产环境。
特别须要注意的是:能够用import导入内置或者第三方模块(已经在sys.path中),可是要绝对避免使用import来导入自定义包的子模块(没有在sys.path中),应该使用from... import ...的绝对或者相对导入,且包的相对导入只能用from的形式。
好比咱们想在glance/api/versions.py中导入glance/api/policy.py,有的同窗一抽这俩模块是在同一个目录下,十分开心的就去作了,它直接这么作
没错,咱们单独运行version.py是一点问题没有的,运行version.py的路径搜索就是从当前路径开始的,因而在导入policy时能在当前目录下找到
可是你想啊,你子包中的模块version.py极有多是被一个glance包同一级别的其余文件导入,好比咱们在于glance同级下的一个test.py文件中导入version.py,以下
from glance.api import versions ''' 执行结果: ImportError: No module named 'policy' ''' ''' 分析: 此时咱们导入versions在versions.py中执行 import policy须要找从sys.path也就是从当前目录找policy.py, 这必然是找不到的 '''
glance/ ├── __init__.py from glance import api from glance import cmd from glance import db ├── api │ ├── __init__.py from glance.api import policy from glance.api import versions │ ├── policy.py │ └── versions.py ├── cmd from glance.cmd import manage │ ├── __init__.py │ └── manage.py └── db from glance.db import models ├── __init__.py └── models.py
glance/ ├── __init__.py from . import api #.表示当前目录 from . import cmd from . import db ├── api │ ├── __init__.py from . import policy from . import versions │ ├── policy.py │ └── versions.py ├── cmd from . import manage │ ├── __init__.py │ └── manage.py from ..api import policy #..表示上一级目录,想再manage中使用policy中的方法就须要回到上一级glance目录往下找api包,从api导入policy └── db from . import models ├── __init__.py └── models.py
单独导入包名称时不会导入包中全部包含的全部子模块,如
解决方法:
执行:
千万别问:__all__不能解决吗,__all__是用于控制from...import *
#=============>bin目录:存放执行脚本 #start.py import sys,os BASE_DIR=os.path.dirname(os.path.dirname(os.path.abspath(__file__))) sys.path.append(BASE_DIR) from core import core from conf import my_log_settings if __name__ == '__main__': my_log_settings.load_my_logging_cfg() core.run() #=============>conf目录:存放配置文件 #config.ini [DEFAULT] user_timeout = 1000 [egon] password = 123 money = 10000000 [alex] password = alex3714 money=10000000000 [yuanhao] password = ysb123 money=10 #settings.py import os config_path=r'%s\%s' %(os.path.dirname(os.path.abspath(__file__)),'config.ini') user_timeout=10 user_db_path=r'%s\%s' %(os.path.dirname(os.path.dirname(os.path.abspath(__file__))),\ 'db') #my_log_settings.py """ logging配置 """ import os import logging.config # 定义三种日志输出格式 开始 standard_format = '[%(asctime)s][%(threadName)s:%(thread)d][task_id:%(name)s][%(filename)s:%(lineno)d]' \ '[%(levelname)s][%(message)s]' #其中name为getlogger指定的名字 simple_format = '[%(levelname)s][%(asctime)s][%(filename)s:%(lineno)d]%(message)s' id_simple_format = '[%(levelname)s][%(asctime)s] %(message)s' # 定义日志输出格式 结束 logfile_dir = r'%s\log' %os.path.dirname(os.path.dirname(os.path.abspath(__file__))) # log文件的目录 logfile_name = 'all2.log' # log文件名 # 若是不存在定义的日志目录就建立一个 if not os.path.isdir(logfile_dir): os.mkdir(logfile_dir) # log文件的全路径 logfile_path = os.path.join(logfile_dir, logfile_name) # log配置字典 LOGGING_DIC = { 'version': 1, 'disable_existing_loggers': False, 'formatters': { 'standard': { 'format': standard_format }, 'simple': { 'format': simple_format }, }, 'filters': {}, 'handlers': { #打印到终端的日志 'console': { 'level': 'DEBUG', 'class': 'logging.StreamHandler', # 打印到屏幕 'formatter': 'simple' }, #打印到文件的日志,收集info及以上的日志 'default': { 'level': 'DEBUG', 'class': 'logging.handlers.RotatingFileHandler', # 保存到文件 'formatter': 'standard', 'filename': logfile_path, # 日志文件 'maxBytes': 1024*1024*5, # 日志大小 5M 'backupCount': 5, 'encoding': 'utf-8', # 日志文件的编码,不再用担忧中文log乱码了 }, }, 'loggers': { #logging.getLogger(__name__)拿到的logger配置 '': { 'handlers': ['default', 'console'], # 这里把上面定义的两个handler都加上,即log数据既写入文件又打印到屏幕 'level': 'DEBUG', 'propagate': True, # 向上(更高level的logger)传递 }, }, } def load_my_logging_cfg(): logging.config.dictConfig(LOGGING_DIC) # 导入上面定义的logging配置 logger = logging.getLogger(__name__) # 生成一个log实例 logger.info('It works!') # 记录该文件的运行状态 if __name__ == '__main__': load_my_logging_cfg() #=============>core目录:存放核心逻辑 #core.py import logging import time from conf import settings from lib import read_ini config=read_ini.read(settings.config_path) logger=logging.getLogger(__name__) current_user={'user':None,'login_time':None,'timeout':int(settings.user_timeout)} def auth(func): def wrapper(*args,**kwargs): if current_user['user']: interval=time.time()-current_user['login_time'] if interval < current_user['timeout']: return func(*args,**kwargs) name = input('name>>: ') password = input('password>>: ') if config.has_section(name): if password == config.get(name,'password'): logger.info('登陆成功') current_user['user']=name current_user['login_time']=time.time() return func(*args,**kwargs) else: logger.error('用户名不存在') return wrapper @auth def buy(): print('buy...') @auth def run(): print(''' 购物 查看余额 转帐 ''') while True: choice = input('>>: ').strip() if not choice:continue if choice == '1': buy() if __name__ == '__main__': run() #=============>db目录:存放数据库文件 #alex_json #egon_json #=============>lib目录:存放自定义的模块与包 #read_ini.py import configparser def read(config_file): config=configparser.ConfigParser() config.read(config_file) return config #=============>log目录:存放日志 #all2.log [2017-07-29 00:31:40,272][MainThread:11692][task_id:conf.my_log_settings][my_log_settings.py:75][INFO][It works!] [2017-07-29 00:31:41,789][MainThread:11692][task_id:core.core][core.py:25][ERROR][用户名不存在] [2017-07-29 00:31:46,394][MainThread:12348][task_id:conf.my_log_settings][my_log_settings.py:75][INFO][It works!] [2017-07-29 00:31:47,629][MainThread:12348][task_id:core.core][core.py:25][ERROR][用户名不存在] [2017-07-29 00:31:57,912][MainThread:10528][task_id:conf.my_log_settings][my_log_settings.py:75][INFO][It works!] [2017-07-29 00:32:03,340][MainThread:12744][task_id:conf.my_log_settings][my_log_settings.py:75][INFO][It works!] [2017-07-29 00:32:05,065][MainThread:12916][task_id:conf.my_log_settings][my_log_settings.py:75][INFO][It works!] [2017-07-29 00:32:08,181][MainThread:12916][task_id:core.core][core.py:25][ERROR][用户名不存在] [2017-07-29 00:32:13,638][MainThread:7220][task_id:conf.my_log_settings][my_log_settings.py:75][INFO][It works!] [2017-07-29 00:32:23,005][MainThread:7220][task_id:core.core][core.py:20][INFO][登陆成功] [2017-07-29 00:32:40,941][MainThread:7220][task_id:core.core][core.py:20][INFO][登陆成功] [2017-07-29 00:32:47,222][MainThread:7220][task_id:core.core][core.py:20][INFO][登陆成功] [2017-07-29 00:32:51,949][MainThread:7220][task_id:core.core][core.py:25][ERROR][用户名不存在] [2017-07-29 00:33:00,213][MainThread:7220][task_id:core.core][core.py:20][INFO][登陆成功] [2017-07-29 00:33:50,118][MainThread:8500][task_id:conf.my_log_settings][my_log_settings.py:75][INFO][It works!] [2017-07-29 00:33:55,845][MainThread:8500][task_id:core.core][core.py:20][INFO][登陆成功] [2017-07-29 00:34:06,837][MainThread:8500][task_id:core.core][core.py:25][ERROR][用户名不存在] [2017-07-29 00:34:09,405][MainThread:8500][task_id:core.core][core.py:25][ERROR][用户名不存在] [2017-07-29 00:34:10,645][MainThread:8500][task_id:core.core][core.py:25][ERROR][用户名不存在]