模块

模块:宏伟蓝图

• 每一个文件都是一个模块，并且模块导入其他模块之后就可以使用导入模块定义的变量名。
  import使客户端以一个整体获取一个模块
  from允许客户端从一个模块文件中获取特定的变量名
  imp.reload在不中止python程序的情况下，提供了一种载入模块文件代码的方法

• 导入是运行时的运算，程序第一次导入指定文件时，会执行三个步骤:找到模块文件、编译成位码、执行模块代码来创建其所定义的对象。
  

模块代码编写基础

• 就像def一样，import和from都是可执行语句，而不是编译期间的声明，而且他们可以嵌套在if测试中，出现在函数def之中等，直到程序执行时，才会进行解析。被导入的模块和变量名直到他们对应的import或from语句执行后，才可以使用。就像def一样，import和from都是隐性的赋值语句

• 以from复制的变量名会变成对共享对象的引用，对已取出的变量名重新赋值，对于其复制之处的模块并没有影响，但是修改一个可变对象，则会影响导入的模块内的对象。为了实际修改另一个文件中的全局变量名，必须使用import

#Del.py
print('Del.py')
x = 1
y = [0, 1]


#Test.py
from Del import x, y
import Del

print('Main:Before Change', x, y)
print('Del:Before Change', Del.x, Del.y)
x = 'szn'
y[0] = 'szn'
print('Main:After Change', x, y)
print('Del:After Change', Del.x, Del.y)

Del.x = "szn"
print('Deal:Use Import Change:', x)

#Test.py输出结果:
Del.py
Main:Before Change 1 [0, 1]
Del:Before Change 1 [0, 1]
Main:After Change szn ['szn', 1]
Del:After Change 1 ['szn', 1]
Deal:Use Import Change: szn

>>> x, y = 1, [0, 1]
>>> def Fun():
    a = x
    b = y
    a = 'szn'
    b[0] = 'szn'

    
>>> Fun()
>>> x, y
(1, ['szn', 1])

• from只是把变量名从一个模块复制到另一个模块，并不会对模块名本身进行赋值

from moudle import name1, name2 

import moudle
name1 = moudle.name1
name2 = moudle.name2
del moudle

#以上两段代码从概念上说，是一致的

from Moudle import * #导出Moudle的所有属性

• 在模块文件顶层，每一个赋值了的变量名都会成为该模块的属性

• reload与import和from不同，他是一个函数而非语句。传给reload的是已经存在的模块对象，而非变量名
  reload会在模块当前命名空间内执行模块文件的新代码
  文件中顶层赋值语句回事的变量名换成新值
  reload会影响所有使用了import读取了模块的客户端
  reload只会对以后使用from的客户端造成影响，之前使用from读取的属性的客户端不受影响

#Del.py  修改前
print('Del.py')
x = 1
y = [0, 1]

#Del.py  在执行time.sleep(10)修改后
print('Del.py')
x = 123
y = [0, 123]


#Test.py
from imp import reload
import time
from Del import x, y
import Del

print('Use From Before Reload:',x, y)
print('Use Import Before Reload:',Del.x, Del.y)

time.sleep(10)
reload(Del)
print('Use From After Reload:',x, y)
print('Use Import After Reload:',Del.x, Del.y)

#输出
Del.py
Use From Before Reload: 1 [0, 1]
Use Import Before Reload: 1 [0, 1]
Del.py
Use From After Reload: 1 [0, 1]
Use Import After Reload: 123 [0, 123]

模块包

• 导入可以指定目录路径，python代码的目录称为包，因此，这类导入就称为包导入。包导入路径的最左边的部分仍是sys.path模块搜索路径中的一个目录
• 包导入语句的路径中的每个目录内都必须有__init__.py这个文件。首次导入某个目录时，会自动执行该目录下的__init__.py文件中的所有代码。例如import dir1.dir2.mod，表达式dir1.dir2会返回一个模块对象，而此对象的命名空间包含了dir2的__init__.py所赋值的所有变量名。可以在__init.py__使用__all__列表来定义目录以from*语句导入时，需要导出什么

#文件层级
'''
Test.py
dir1
  __init__.py
  dir2
    __init__.py
    Test.py
'''
#Test.py
import dir1.dir2.Test
print(dir1.x)

#dir1\__init__.py
print('dir1.__init__')
x = 'dir1'

#dir1\dir2\__init__.py
print('dir2.__init__')
y = 'dir2'

#dir1\dir2\Test.py
print('Test.py')
z = 'Test'

#输出
dir1.__init__
dir2.__init__
Test.py
dir1

• 在包自身的内部，包文件的导入可以使用和外部导入相同的路径语法，但是也可以使用特殊的包内搜索规则简化导入语句。

• python3.0模块导入搜索路径语义默认的跳过包自己的目录，导入只是检索搜索路径的其他组件，这叫做绝对导入。比如在包文件中:import Test不会搜索包路径下的Test.py，而会搜索sys.path中包含的路径下的Test文件
• python扩展了from的语法，允许显示的要求导入只搜索包的目录，这叫做相对导入，如下:

from . import Test      #Test.py位于当前文件的相同包路径下
from . Test import v    #导出处于当前文件的相同包路径下的Test.py中的v

from .. import Test      #Test.py位于当前文件上层目录下
from ... import Test      #Test.py位于当前文件上上层目录下
#以此类推

注意点:
相对导入适用于只在包内导入
相对导入只适用于from语句

• 利用as来使用别名
  import dir1.dir2.dir3.dir4.Szn as Szn
import MoudlName as MName
from MoudleName import Name as N
  
  

模块高级话题

• from XXX import*细节

• 把下划线放在变量名前，可以防止客户端使用from XXX import*语句导出模块名时，把其中的那些变量名复制出去。下划线不是私有声明，还是可以通过其他导入形式看见并修改这类变量名。
• 在模块顶层把变量名的字符串列表赋值给变量__all__，来指定from XXX import*时导出的变量
• python会首先寻找模块内的__all__，若未定义则from XXX import*会复制出开头没有下划线的所有变量名

• 每个模块都有个名为__name__的内置属性，python会自动设置该属性:如果文件是以顶层程序文件执行，则此属性被设置为'__main__'。如果文件被导入，则此属性被设置为客户端所了解的模块名。结果就是模块可以检测自己的__name__，来确定自己是在执行还是被导入

• 通过修改sys.path列表，来修改当前程序的模块搜索路径，此修改在程序结束后不会保存下来

• getattr可以通过字符串名来取出属性

#Szn.py
s = 'szn'

#Test.py
import Szn
print(getattr(Szn, 's'))

#输出
szn

• eval(str)函数将字符串str当成有效Python表达式来求值，并返回计算结果。
  exec(str)函数将字符串str当成有效的Python表达式来执行，不返回计算结果

>>> exec('1 + 2')
>>> eval('1 + 2')
3

• __import__可以通过字符串导入模块

#Szn.py
print('Szn')
s = 's'

#Test.py
s = __import__('Szn')
print(s.s)

#输出
Szn
s