一. 模块

1. 概念

为了便于代码维护，一般很多函数分组，分别放到不同的文件里，每个文件包含的代码就相对较少，维护也更方便。在Python中，一个.py文件就称之为一个模块（Module）。
Python中模块分为三种： Python标准库，第三方模块，应用程序自定义模块
使用模块可以帮助避免函数与其他模块函数重名，函数名与变量名重名的问题。
此外，要尽量避免定义的模块名与内置函数(build in function)重名。

2. 模块引入方法

模块的引入使用import相关语句。
在模块中可以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语句是可以在程序中的任意位置使用，同一个模块可以被多次引用
为了防止在同一个文件中重复引入，python使用了一下优化方法：第一次导入后将模块名加载到内存，后续的import语句仅是对已经加载到内存中的模块对象增加了一次引用，不会重新执行模块内的语句

import 语句

import module1[, module2[, module3[, ...moduleN]]]
Python解释器通过import 语句在搜索路径中搜索相应的模块，
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
若在当前目录下存在与要引入模块同名的文件，就会把要引入的模块屏蔽掉

from ... import 语句

from modulename import name1[, name2[, ... nameN]]
这个声明不会把整个modulename模块导入到当前的命名空间中，只会将它里面的name1或name2单个引入到执行这个声明的模块的全局符号表

from ... import *

from modulename import *
通过使用*提供了一个简单的方法来导入一个模块中的所有项目。然而这种声明不该被过多地使用。大多数情况， Python程序员不使用这种方法，因为引入的其它来源的命名，很可能覆盖了已有的定义。

3. 为模块名起别名

别名的使用可以简化编程
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，但采用不同的输入格式。可以通过为模块起别名实现使用同样的代码实现不同的功能，例如

if file_format == 'xml':
    import xmlreader as reader
elif file_format == 'csv':
    import csvreader as reader
data=reader.read_date(filename)

二. 包

为了避免模块名冲突，Python引入了按目录来组织模块的方法，称为包（Package）。
无论是import形式还是from...import，凡是在导入语句中（而不是在使用时）遇到带点的，都要第一时间提高警觉：这是关于包才有的导入语法，点的左边都必须是一个包。
包的本质就是一个包含__init__.py文件的目录。
需要注意的是from后import导入的模块不能带点，否则会有语法错误，如：from a import b.c是错误语法

1. __init__.py

无论使用import还是from import，只要是第一次导入包或者是包的任何其他部分，都会依次执行包下的__init__.py文件。

2. from modulename import *

Foo                      #Top-level package
|__ __init__.py          #Initialize the glance package
|
|__ api                  #Subpackage for api
|     |__ __init__.py
|     |__ read.py
|     |__ write.py
|
|__ cmd                  #Subpackage for cmd
|     |__ __init__.py
|     |__ control.py
|
|__ db                   #Subpackage for db
      |__ __init__.py
      |__ data.py

此处是想从包api中导入所有，实际上该语句只会导入包api下__init__.py文件中定义的名字，我们可以在这个文件中定义__all___:

#在__init__.py中定义
x=10

def func():
    print('from api.__init.py')

__all__=['x','read', 'func']

此时在与Foo同级的文件中执行from Foo.api import *就导入__all__中的内容，write仍然不能导入。

3. 绝对导入和相对导入

上述例子中最顶级包Foo是写给别人用的，然后在Foo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Foo作为起始
相对导入：用.或者..的方式最为起始（只能在一个包中使用，不能用于不同目录内）

例如：我们在Foo/api/write.py中想要导入Foo/cmd/control.py

在Foo/api/write.py

#绝对导入
from Foo.cmd import control
control.ctrl()

#相对导入
from ..cmd import control
control.ctrl()

特别需要注意的是：可以用import导入内置或者第三方模块，但是要绝对避免使用import来导入自定义包的子模块，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。

__all__是用于控制from...import * ，不能用于使用import单独导入包

4. 多层目录直接调用内部函数

创建如下目录结构

Foo
 |---test.py
 |---keystone
     |---auth
     |   |---plugins
     |   |   |---core.py
     |   |   |---__init__.py
     |   |
     |   |---__init__.py
     |
     |---__init__.py

core.py内容为：

def create(cls=None, auth_payload=None, method_name=None):
    print('function create')
    pass

class UserAuthInfo:
    def __init__(self):
        self.password = None
    def foo(self):
        print('cls UserAuthInfo')

要求：import keystone，然后就可以直接调用keystone.create和keystone.UserAuthInfo

在keystone目录下的__init__.py中输入如下代码

from .auth.plugins.core import create
from .auth.plugins.core import UserAuthInfo

在test.py中调用core.py中的函数

import keystone
keystone.create()
a = keystone.UserAuthInfo()
a.foo()

>>function create
>>cls UserAuthInfo

5. 包与包之间模块导入

目录结构及调用关系如下所示

Foo
 |---dir1
 |   |---hello.py
 |---dir2
     |---main.py
     
其中，hello.py：
def add(x,y)
    return x+y

main.py如何能调用到hello.py中的add函数。

解决方法

import os
import sys
BASE_DIR = os.path.dirname(os.path.dirname(__file__)) # 当前project的目录
print(BASE_DIR)
sys.path.append(BASE_DIR) # 添加当前project目录到环境变量

from dir1 import hello

print(hello.add(1, 2))