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什么是模块,Python模块化编程(入门必读)

Python 提供了强大的模块支持,主要体现在,不仅 Python 标准库中包含了大量的模块(称为标准模块),还有大量的第三方模块,开发者自己也可以开发自定义模块。通过这些强大的模块可以极大地提高开发者的开发效率。

那么,模块到底指的是什么呢?模块,英文为 Modules,至于模块到底是什么,可以用一句话总结:模块就是 Python 程序。换句话说,任何 Python 程序都可以作为模块,包括在前面章节中写的所有 Python 程序,都可以作为模块。

模块可以比作一盒积木,通过它可以拼出多种主题的玩具,这与前面介绍的函数不同,一个函数仅相当于一块积木,而一个模块(.py 文件)中可以包含多个函数,也就是很多积木。模块和函数的关系如图 1 所示。


图 1 模块和函数的关系

经过前面的学习,读者已经能够将 Python 代码写到一个文件中,但随着程序功能的复杂,程序体积会不断变大,为了便于维护,通常会将其分为多个文件(模块),这样不仅可以提高代码的可维护性,还可以提高代码的可重用性。

代码的可重用性体现在,当编写好一个模块后,只要编程过程中需要用到该模块中的某个功能(由变量、函数、类实现),无需做重复性的编写工作,直接在程序中导入该模块即可使用该功能。


前面讲了封装,并且还介绍了很多具有封装特性的结构,比如说:
  • 诸多容器,例如列表、元组、字符串、字典等,它们都是对数据的封装;
  • 函数是对 Python 代码的封装;
  • 类是对方法和属性的封装,也可以说是对函数和数据的封装。
本节所介绍的模块,可以理解为是对代码更高级的封装,即把能够实现某一特定功能的代码编写在同一个 .py 文件中,并将其作为一个独立的模块,这样既可以方便其它程序或脚本导入并使用,同时还能有效避免函数名和变量名发生冲突。

举个简单的例子,在某一目录下(桌面也可以)创建一个名为 hello.py 文件,其包含的代码如下:
def say ():
    print("Hello,World!")
在同一目录下,再创建一个 say.py 文件,其包含的代码如下:
#通过 import 关键字,将 hello.py 模块引入此文件
import hello
hello.say()
运行 say.py 文件,其输出结果为:

Hello,World!

读者可能注意到,say.py 文件中使用了原本在 hello.py 文件中才有的 say() 函数,相对于 day.py 来说,hello.py 就是一个自定义的模块(有关自定义模块,后续章节会做详细讲解),我们只需要将 hellp.py 模块导入到 say.py 文件中,就可以直接在 say.py 文件中使用模块中的资源。

与此同时,当调用模块中的 say() 函数时,使用的语法格式为“模块名.函数”,这是因为,相对于 say.py 文件,hello.py 文件中的代码自成一个命名空间,因此在调用其他模块中的函数时,需要明确指明函数的出处,否则 Python 解释器将会报错。

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