Python学习笔记二模块

模块导入和重载

• 解释：每一个以.py结尾的Python源码文件都是一个模块，其它的文件可以通过导入一个模块读取这个模块的内容。导入从本质上来讲，就是载入另一个文件。
• 形式：

  # vi script1
  import sys
  print(sys.platform)
  print(2 ** 100)
  x = 'Spam!'
  print(x * 8)
  wq
  

  # ipython3
  In [1]: import script1
  linux
  1267650600228229401496703205376
  Spam!Spam!Spam!Spam!Spam!Spam!Spam!Spam!
  

  默认情况下，导入只会在每次会话的第一次运行，在第一次导入之后，再进行导入操作将不会再工作，甚至在另一个窗口你改变并保存了模块的源码文件。

  In [2]: import script1
  In [3]: import script1
  

  这是有意设计的结果，导入是一个开销很大的操作，以至于每个文件，每个程序运行不能够重复多余一次。但是如果真的想要Python在同一次会话中再 次运行文件（不停止和重新启动会话），需要调用imp标准库模块中可用的reload函数（Python2内置，Python3不是内置了）

  In [4]: from imp import reload
  In [5]: reload(srcript1)
  linux
  1267650600228229401496703205376
  Spam!Spam!Spam!Spam!Spam!Spam!Spam!Spam!
  Out[5]: <module 'script1' from '/usr/local/kaelwork/python/script1.py'> 
  

  这里的from语句直接从一个模块中复制出一个名字，reload函数载入并运行了最新文件的最新代码，如果你已经在另一个窗口中修改并保存了的话。这就 允许了你在当前交互会话的过程中编辑并改进代码。reload函数希望获得的参数是一个已经加载了的模块对象的名称，所以如果在重载之前，请确保已经成功 导入了这个模块，值得注意的是，reload函数在模块对象的名称前面还需要加入括号，import则不需要，reload是一个被调用的函数，而import是一个语句！这也就是为什么你必须把模块名称传递给reload函数u作为括号中的参数，并且这也是在重载时得到了额外一行输出的原因。最后一行输出是reload调用后的返回值的打印显示，reload函数的返回值是一个Python模块对象。

模块的显要特性：属性

• 解释：宏观角度上讲，模块扮演了一个工具库的角色，一般意义上来说，模块往往就是变量名的封装，被认作是命名空间。在一个包中的变量名就是所谓的属性。也就是说，属性就是绑定在特定的对象上的变量名（就像一个模块）。
• 形式：一个模块文件的变量名可以通过import和from语句读取，以及reload函数调用

  # vi myfile.py
  title = "The Meaning of Life"
  wq
  

  # ipython3
  In [1]: import myfile
  In [2]: print(myfile.title)
  The Meaning of Life
  

  一般来说，这里的点号表达式代表了object.attribute的语法，可以从任意object中取出任意的属性。作为替代方案，可以通过这样的语句从模块文件中获得（实际上是复制）变量名：

  # ipython3
  In [1]: from myfile import title
  In [2]: print(title)
  The Meaning of Life
  

  import和from很相似，只不过增加了对载入组建的变量名的额外的赋值。从技术上讲，from复制了模块的属性，以便属性能够成为接收者的直接变量。因此，能够直接一title（一个变量）引用导入字符串而不是myfile.title（一个属性）引用。

  # vi treenames.py
  a = 'dead'
  b = 'parrot'
  c = 'sketch'
  print(a,b,c)
  wq
  

  # python3 threenames.py
  dead parrot sketch
  

  所有的这个文件代码运行起来就和第一次从其他地方导入（无论通过import和from）后一样。这个文件的客户端通过import的到了具有属性的模块，而客户端使用from时，则会获得文件变量名的副本。

  # ipython3
  In [1]: import threenames                              //载入整个模块
  dead parrot sketch
  In [2]: threenames.b,threenames.c
  Out[2]: ('parrot', 'sketch')
  In [3]: from threenames import a,b,c                   //复制变量名
  In [4]: b,c
  Out[4]: ('parrot', 'sketch')
  

  一旦模块文件中有多个变量名，内置的dir函数可以获得模块内部的可用的变量名的列表。

  In [5]: dir(threenames)
  Out[5]: 
  ['<strong>builtins</strong>',
   '<strong>cached<strong>',
   '</strong>doc</strong>',
   '<strong>file</strong>',
   '<strong>loader<strong>',
   '</strong>name<strong>',
   '<strong>package</strong>',
   '</strong>spec</strong>',
   'a',
   'b',
   'c']
  

  你会发现，一些以双下划线开头并结尾的变量名是免费获得的，这些通常都是由Python预定义的内置变量名，对于解释器来说有特定的意义。那些通过代码赋值而定义的变量在dir结构的最后显示。

模块和命名空间

• 模块是Python程序最大的程序结构。通过import语句连接多个模块文件。每个模块文件是一个独立完备的变量包，即一个命名空间。一个模块 文件不能看到其它文件定义的变量名，除非显式地导入了那个文件。每个文件都是一个独立完备的命名空间，即使他们可能拼写相同，一个文件中的变量名是不会与 另一个文件中的变量冲突的。正式由于模块将变量封装为不同的部分，Python具有了能够避免命名冲突的有点。
• 注意：import和from列出模块名时，都是使用了myfile，没有.py后缀，但是当Python寻找实际文件时，在搜索程序上加入后缀名。系统shell命令中，除了import语句中不同加入后缀名，其它都是加入。
• exec运行模块文件，exec内置函数调用，是从交互提示模式启动文件而不必导入以及随后的重载的一种方法，每次exec都运行文件的最新版本，而不需要随后重载。

  # ipython3
  In [1]: exec(open('script1.py').read())
  linux
  1267650600228229401496703205376
  Spam!Spam!Spam!Spam!Spam!Spam!Spam!Spam!
  

  但是必须要注意的是，exec的工作机制就好像在调用它的地方粘帖了代码一样，和from一样，对于当前正在使用的变量有潜在的默认覆盖的可能。

  In [2]: x = 999
  In [3]: exec(open('script1.py').read())
  linux
  1267650600228229401496703205376
  Spam!Spam!Spam!Spam!Spam!Spam!Spam!Spam!
  In [4]: x
  Out[4]: 'Spam!'
  

  相反基本的import语句每个进程只运行文件一次，并且它会把文件生成到一个单独的模块名称空间中，以便它的赋值不会改变你的作用域中的变量。为模块名称空间分隔付出的代价是，在修改之后需要重载。