模块

模块是一个保存了Python代码的文件，其中可以包含变量、函数或类的定义，也可以包含其他各种Python语句。使用模块有以下三方面优势，具体如下所示：

1.模块提高了代码的可维护性。在程序开发过程中，随着程序功能的增多，在一个文件中的代码会越来越长，从而造成程序不易维护，此时编程者可以把相关功能的代码分配到一个模块里，从而使代码更易懂、更易维护。

2.模块提高了代码的可重用性。在应用程序开发中，编程者经常需要处理时间，此时不必在每个程序中写入时间的处理函数，只需导入time模块即可。

3.模块避免了函数名和变量名冲突。由于相同名字的函数和变量可以分别存在于不同模块中，编程者在编写模块时，不必考虑名字会与其他模块冲突。

在Python中，模块可以分为三类，具体如下所示：

• 内置标准模块（标准库）：Python自带的模块，如sys、os等。

• 自定义模块：用户为了实现某个功能自己编写的模块。

• 第三方模块：其他人已经编写好的模块。

一个Python程序可由若干模块构成，一个模块中可以使用其他模块的变量、函数和类等，如下图所示。

模块原理.png

在上图中， a.py是一个顶层模块（又称主模块），其中使用了自定义模块b.py和内置标准模块，b.py也使用了内置标准模块。

接下来简单演示模块的使用，如下所示。

1 import math          # 导入内置标准模块math
2 num = math.sqrt(9)   # 使用math模块中的sqrt()函数
3 print(num)

运行结果如下图所示。

运行结果

在上例中，1.py使用math模板中的sqrt()函数可以很方便地计算出64的算术平方根。

模块的导入

模块需要先导入，然后才能使用其中的变量或函数。在Python中使用关键字import导入某个模块，其语法格式如下：

import 模块名 # 导入模块
import 模块名1, 模块名2, ... # 导入多个模块
import 模块名 as 别名 # 为模块指定别名

其中，import用于导入整个模块，可用as为导入的模块指定一个别名。使用import导入模块后，模块中的对象均以“模块名（别名）.对象名称”的方式来引用。

接下来演示import关键字导入模块，如下所示。

1 import math as m
2 import sys, time
3 print(m.sqrt(64))
4 print(sys.platform)
5 print(time.time())

运行结果如下图所示。

运行结果

在上例中，第2行为math模块指定别名m，第3行一次导入多个模块。

此外，若只想导入模块中的某个对象，则可以使用from导入模块中的指定对象，其语法格式如下：

from 模块名 import 导入对象名 # 导入模块中某个对象
from 模块名 import 导入对象名 as 别名 # 给导入的对象指定别名
from 模块名 import * # 导入模块中所有对象

注意使用from导入的对象可以直接使用，不需要使用模块名作为限定符，如下所示。

1 from math import sqrt as st
2 print(st(64))

运行结果如下图所示。

运行结果

在上例中，第3行通过from关键字从math模块中导入sqrt()函数，然后再通过as关键字为sqrt()函数指定别名st。

import与from导入模块各有特点，使用import导入模块时比较简单，使用from导入模块时需列出想要导入的对象名，但无论哪种导入方式，模块只能一次导入，另外，注意模块整体导入的开销是比较大的。