3 深入python python深入与提高

文章目录

• 1. 模块介绍
• 2. 模块的创建和测试代码
• 3. 模块的导入

• 1. import语句导入
• 2. from ... import
• 3. __ import __() 动态导入

• 4. 包package的使用

• 1. 包package的概念和结构
• 2. pycharm中创建包
• 3. 导入包
• 4. 用*导入包
• 5. 保内引用

• 5. sys.path和模块的搜索路径
• 6. 模块的发布和安装
• 6. 模块的发布和安装

• 1. 模块的本地发布
• 2.本地安装模块
• 3. 上传模块到PyPI官网

• 7. 库（library）

• 1. 标准库（standard Library）
• 2. 第三方扩展库的介绍
• 3. 安装第三方扩展库的2 种方式

1. 模块介绍

• 模块化编程一般流程：

1. 设计API，进行功能描述。
2. 编码实现API中描述功能。
3. 在模块中编写测试代码，并消除全局代码。
4. 使用私有函数实现不被客户端调用的模块函数。

2. 模块的创建和测试代码

1. 每个模块都有一个名称，通过特殊变量__ name __ 可以获取模块的名称。在正常情况下，模块名字对应源文件名。仅有一个例外，就是当一个模块被作为程序入口时（主
   程序、交互式提示符下），它的__ name __ 的值为“ __ main __”。我们可以根据这个特点，将模块源代码文件中的测试代码进行独立的处理。例如：

import math
math.__name__

3. 模块的导入

1. import语句导入

1. 语法格式：

• mport 模块名 #导入一个模块
• import 模块1，模块2… #导入多个模块
• import 模块名as 模块别名 #导入模块并使用新名字

2. import加载的模块分为四个通用类别：

1. 使用python 编写的代码（.py 文件）；
2. 已被编译为共享库或DLL 的C 或C++扩展；
3. 包好一组模块的包
4. 使用C 编写并链接到python 解释器的内置模块；

3. 我们一般通过import 语句实现模块的导入和使用，import 本质上是使用了内置函数 __ import __()。
4. 当我们通过import 导入一个模块时，python 解释器进行执行，最终会生成一个对象，这个对象就代表了被加载的模块。

2. from … import

1. 语法：from 模块名import 成员1，成员2，…
2. 与import区别：import 导入的是模块。from…import 导入的是模块中的一个函数/一个类。

3. __ import __() 动态导入

• import 语句本质上就是调用内置函数__ import __ ()，我们可以通过它实现动态导入。给__ import __()动态传递不同的的参数值，就能导入不同的模块。

• 注意：一般不建议我们自行使用__ import __()导入！其行为在python2 和python3 中有差异，会导致意外错误。如果需要动态导入可以使用importlib 模块。

4. 包package的使用

1. 包package的概念和结构

1. 当一个项目中有很多个模块时，需要再进行组织。我们将功能类似的模块放到一起，形成了“包”。本质上，“包”就是一个必须有__init__.py 的文件夹。
2. 包下面可以包含“模块(module)”，也可以再包含“子包(subpackage)”。就像文件夹下面可以有文件，也可以有子文件夹一样。

2. pycharm中创建包

• 在pycharm 开发环境中创建包，非常简单。在要创建包的地方单击右键：New–>Python–>package 即可。pycharm 会自动帮助我们生成带有__ init __.py 文件的包。

3. 导入包

1. 语法：假如导入module_AA.py

1. import a.aa.module_AA：
   在使用时，必须加完整名称来引用，比如：a.aa.module_AA.fun_AA()
2. from a.aa import module_AA：
   在使用时，直接可以使用模块名。比如：module_AA.fun_AA()
3. from a.aa.module_AA import fun_AA：直接导入函数
   在使用时，直接可以使用函数名。比如：fun_AA()

2. 注意：

1. from package import item 这种语法中，item 可以是包、模块，也可以是函数、类、变量。
2. import item1.item2 这种语法中，item 必须是包或模块，不能是其他。导入包的本质其实是“导入了包的__ init__ .py”文件。也就是说，”import pack1”意味着执行了包pack1 下面的__ init __ .py 文件。这样，可以在 __ init __.py 中批量导入我们需要的模块，而不再需要一个个导入。

3. __ init __.py 的三个核心作用：

1. 作为包的标识，不能删除。
2. 用来实现模糊导入
3. 导入包实质是执行__ init __ .py 文件，可以在__ init __.py 文件中做这个包的初始化、以及需要统一执行代码、批量导入。

4. 用*导入包

• import * 这样的语句理论上是希望文件系统找出包中所有的子模块，然后导入它们。这可能会花长时间等。Python 解决方案是提供一个明确的包索引。
• 这个索引由__ init __ .py 定义__ all __ 变量，该变量为一列表，如上例a 包下的__ init __ .py 中，可定义__ all __ = ["module_A","module_A2"]。这意味着， from sound.effects import * 会从对应的包中导入以上两个子模块。
• 【注】尽管提供import * 的方法，仍不建议在生产代码中使用这种写法。

5. 保内引用

• 如果是子包内的引用，可以按相对位置引入子模块以aa 包下的module_AA 中导入a包下内容为例：
  from .. import module_A # …表示上级目录
  from . import module_A2 # .表示同级目录

5. sys.path和模块的搜索路径

• 当我们导入某个模块文件时， Python 解释器去哪里找这个文件呢？只有找到这个文件才能读取、装载运行该模块文件。它一般按照如下路径寻找模块文件（按照顺序寻找，找到即停不继续往下寻找）：

1. 内置模块
2. 当前目录
3. 程序的主目录
4. pythonpath 目录（如果已经设置了pythonpath 环境变量）
5. 标准链接库目录
6. 第三方库目录（site-packages 目录）
7. .pth 文件的内容（如果存在的话）
8. sys.path.append()临时添加的目录

6. 模块的发布和安装

环境变量）

5. 标准链接库目录
6. 第三方库目录（site-packages 目录）
7. .pth 文件的内容（如果存在的话）
8. sys.path.append()临时添加的目录

6. 模块的发布和安装

1. 模块的本地发布

当我们完成了某个模块开发后，可以将他对外发布，其他开发者也可以以“第三方扩展
库”的方式使用我们的模块。我们按照如下步骤即可实现模块的发布：

1. 为模块文件创建如下结构的文件夹（一般，文件夹的名字和模块的名字一样）：
2. 在文件夹中创建一个名为『setup.py』的文件，内容如下：
3. 构建一个发布文件。通过终端，cd 到模块文件夹c 下面，再键入命令：
   python setup.py sdist 执行完毕后，目录结构变为：

2.本地安装模块

2. 将发布安装到你的本地计算机上。仍在cmd 命令行模式下操作，进setup.py 所在目
   录，键入命令：
   python setup.py install 安装成功后，我们进入python 目录/Lib/site-packages 目录（第三方模块都安装的这里,python 解释器执行时也会搜索这个路径）：



3. 
   

3. 上传模块到PyPI官网

• 将自己开发好的模块上传到PyPI 网站上，将成为公开的资源，可以让全球用户自由使
  用。按照如下步骤做，很容易就实现上传模块操作。

1. 注册PyPI网站：http://pypi.python.org
3. 创建用户信息文件.pypirc
• 方式1：使用命令(适用Linux)
  输入并执行后python setup.py register ，然后输入用户名和密码，即可。
• 方式2：使用文件（适用windows,Linux）
  在用户的家目录里创建一个文件名为.pypirc, 内容为：



• 
  
• 【注意】Linux 的家目录： ~/.pypirc
  Windows 的家目录是： c:/user/用户名
  在windows 下直接创建不包含文件名的文件会失败，因此创建时文件名为“.pypirc.”，
  前后都有两个点即可。
6. 上传并远程发布：进入setup.py 文件所在目录，使用命令“python setup.py sdist upload”，即可以将模块代码上传并发布：



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9. 管理你的模块：我们登录pypi 官网，可以看到：
   如果你的模块已经上传成功，那么当你登录PyPI 网站后应该能在右侧导航栏看到管理
   入口。



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12. 让别人使用你的模块：模块发布完成后，其他人只需要使用pip 就可以安装你的模块文件。



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7. 库（library）

1. 标准库（standard Library）

Python 拥有一个强大的标准库。Python 语言的核心只包含数字、字符串、列表、字典、

文件等常见类型和函数，而由Python 标准库提供了系统管理、网络通信、文本处理、数据库接口、图形系统、XML 处理等额外的功能。
Python 标准库的主要功能有：

1. 文本处理，包含文本格式化、正则表达式匹配、文本差异计算与合并、Unicode 支
   持，二进制数据处理等功能
2. 文件处理，包含文件操作、创建临时文件、文件压缩与归档、操作配置文件等功能
3. 操作系统功能，包含线程与进程支持、IO 复用、日期与时间处理、调用系统函数、
   日志（logging）等功能
4. 网络通信，包含网络套接字，SSL 加密通信、异步网络通信等功能
5. 网络协议，支持HTTP，FTP，SMTP，POP，IMAP，NNTP，XMLRPC 等多种网
   络协议，并提供了编写网络服务器的框架
6. W3C 格式支持，包含HTML，SGML，XML 的处理
7. 其它功能，包括国际化支持、数学运算、HASH、Tkinter 等
   目前学过的有：random、math、time、file、os、sys 等模块。可以通过random 模
   块实现随机数处理、math 模块实现数学相关的运算、time 模块实现时间的处理、file 模块实现对文件的操作、OS 模块实现和操作系统的交互、sys 模块实现和解释器的交互。

2. 第三方扩展库的介绍

强大的标准库奠定了python 发展的基石，丰富和不断扩展的第三方库是python 壮大

的保证。我们可以进入PyPI 官网：https://pypi.org

• PyPI 网站和PIP 模块管理工具：
  PyPI(Python Package Index)是python 官方的第三方库的仓库，所有人都可以下载第三方库或上传自己开发的库到PyPI。PyPI 推荐使用pip 包管理器来下载第三方库。
  pip 是一个现代的，通用的Python 包管理工具。提供了对Python 包的查找、下载、安
  装、卸载的功能。pip 可正常工作在Windows、Mac OS、Unix/Linux 等操作系统上，但
  是需要至少2.6+和3.2+的CPython 或PyPy 的支持。python 2.7.9 和3.4 以后的版本已
  经内置累pip 程序，所以不需要安装。

3. 安装第三方扩展库的2 种方式

第三方库有数十万种之多，以pillow 库为例讲解第三方扩展库的安装。pillow 是

Python 平台事实上的图像处理标准库，本节以安装pillow 为例，给大家介绍第三方库的两种常用的安装方法。

2. 第一种方式：命令行下远程安装
   以安装第三方pillow 图像库为例，在命令行提示符下输入：pip install pillow
   安装完成后，我们就可以开始使用。
   安装完，输入pip show pillow， 进行确认：



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5. 第二种方式：Pycharm 中直接安装到项目中
   在Pycharm 中，依次点击：file–>setting–>Project 本项目名–>Project Interpreter



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