Python入門之Python引用模組和尋找模組路徑

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#這篇文章主要介紹了Python引用模組和Python尋找模組路徑的相關資料,需要的朋友可以參考下

 

模組間相互獨立相互引用是任何一種程式設計語言的基礎能力。對於“模組”這個詞在各種程式設計語言中或許是不同的，但我們可以簡單認為一個程式檔案是一個模組，檔案裡包含了類或者方法的定義。對於編譯型的語言，比如C#中的一個.cs檔案，Java中的一個.java或者編譯後的.class檔案可以認為是一個模組（但常常不表述為模組）；對於解釋型的語言會更加直觀些，比如PHP的.php檔案，在Python中就是.py檔案可以認為是一個模組。在“模組”之上有“包”，主要是為了方便組織和管理模組。比如C#中編譯後的.dll檔案（但常常不表述為包Package，而是庫Library），Java將.class打包後的.jar檔案，PHP的.phar檔案（模仿Java包），在Python中一個特殊定義的檔案夾是一個包，可以打包為egg檔案。但對於解釋型語言“包”並沒有編譯成低級語言而後打包的意思，只是更加方便模組化和管理模組間的依賴。每種程式設計語言對於模組和包管理都有一定的約定，不瞭解這些約定，那會給學習這種語言的帶來障礙。下面我想來梳理一下Python的這些約定。

 

一、Python尋找模組的路徑

運行Python應用或引用Python模組，Python解譯器要有一個尋找的過程。可以通過設定一個環境變數PYTHONPATH為Python增加一個搜尋路徑，以方便尋找到相關Python模組（不同的作業系統環境變數的設定稍有不同，預設以下都是WIndows環境），這與眾多應用程式需要設定一個系統內容變數的道理是一樣的。在命令列中可以通過以下命令設定：

 

C:\Users\Administrator>set PYTHONPATH=E:/Project/Python/ModuleAndPackage/ 

 

進入Python環境後可以，通過Python的sys.path屬性獲得當前搜尋路徑的配置，可以看到之前我們設定的路徑已經在當前搜尋路徑中了。

C:\Users\Administrator>pythonPython 2.7.11 (v2.7.11:6d1b6a68f775, Dec 5 2015, 20:32:19) [MSC v.1500 32 bit (Intel)] on win32Type "help", "copyright", "credits" or "license" for more information.>>> import sys>>> sys.path[‘‘, ‘E:\\Project\\Python\\ModuleAndPackage‘, ‘C:\\Windows\\system32\\python27.zip‘, ‘C:\\Python\\DLLs‘, ‘C:\\Python\\lib‘, ‘C:\\Python\\lib\\plat-win‘, ‘C:\\Python\\lib\\lib-tk‘, ‘C:\\Python‘, ‘C:\\Python\\lib\\site-packages‘]>>>

也可以通過sys模組的append方法在Python環境中增加搜尋路徑。

>>> sys.path.append("E:\\Project\\Python\\ModuleAndPackage2")>>> sys.path[‘‘, ‘E:\\Project\\Python\\ModuleAndPackage‘, ‘C:\\Windows\\system32\\python27.zip‘, ‘C:\\Python\\DLLs‘, ‘C:\\Python\\lib‘, ‘C:\\Python\\lib\\plat-win‘, ‘C:\\Python\\lib\\lib-tk‘, ‘C:\\Python‘, ‘C:\\Python\\lib\\site-packages‘, ‘E:\\Project\\Python\\ModuleAndPackage2‘]>>>

 

二、Python中的模組和包

前面已經提到每個.py檔案都是可以認為是一個Python模組，.py檔案中可以包含類、方法、變數和常量（Python還沒有嚴格意義上的常量，只是約定大寫的變數作為常量），檔案內也可以直接寫所有的邏輯語句並在載入時從上之下直接執行，這與其他解釋型語言是類似的。例如我們選擇在檔案夾ModuleAndPackage中建立一個文字檔person.py檔案即建立了一個簡單的Python模組，其內容如下：

# -*- coding: utf-8 -*-ID = 1name = "This person"print namedef say(something):print name,‘says‘, something

那麼接下來我們就可以在Python環境中執行person.py。我們可以直接像執行一個批次檔那樣執行person.py，在cmd命令列輸入：

Python E:/Project/Python/ModuleAndPackage/person.py 

本質上任何一個Python應用的入口模組都是這樣被執行的（像C#和Java中的main函數），但是引用一個模組，就要建立運行它的上下文環境。我們先設定一個環境變數PYTHONPATH，以便Python解譯器找到person.py模組，然後import person模組，即可訪問其中的方法或變數。

C:\Users\Administrator>pythonPython 2.7.11 (v2.7.11:6d1b6a68f775, Dec 5 2015, 20:32:19) [MSC v.1500 32 bit (Intel)] on win32Type "help", "copyright", "credits" or "license" for more information.>>> import personThis person>>> person.say("hello")This person says hello>>> print person.nameThis person>>>

Python需要去某些固定的路徑下去尋找Python模組，上面我們設定在ModuleAndPackage中尋找。但是這些路徑下也是有目錄層次的，Python是如何尋找子目錄中的模組呢？特別是引用第三方包時，我們也需要知道一定的層次關係。實際上，Python通過目錄和檔案構建包結構，並且包是層層嵌套的，和目錄層層嵌套是一樣的，這樣就構成了包內的訪問路徑（或者命名空間，也可以說Python應用的命名空間與其目錄和檔案結構是對應了，似乎缺少了一些靈活，但也更簡單）。例如我們在ModuleAndPackage檔案夾下，建立一個檔案夾animal，裡面建立一個文字檔pet.py，其內容如下：

# -*- coding: utf-8 -*-ID = 2name = "This pet"print namedef run(somewhere):print name,‘runs‘, somewhere

那麼如何引用pet.py這個模組呢？按照Python的約定，需要在animal檔案夾中建立名為__init__.py的空文字檔，以標識animal檔案夾是一個包。倘若animal檔案夾內還有檔案夾作為包，也必須包含__init__.py檔案。這樣就層層標識了訪問的路徑。

>>> import animal.petThis pet>>> print animal.pet.nameThis pet>>> animal.pet.run("everywhere")This pet runs everywhere>>>

或者使用from關鍵字直接匯入模組內的屬性或方法：

>>> from animal.pet import name,run>>> print nameThis pet>>> run("everywhere")This pet runs everywhere>>> 

 

三、Python模組間引用

簡答來說，只要Python模組在其執行環境配置的搜尋路徑中，並且其所在位置是包結構的一部分，那麼我們就可以引用該模組。上文已經提供了模組引用的基本樣本。只不過模組間引用時import語句是寫在模組檔案中，我們修改person.py模組的代碼。

1、from、import和as

# -*- coding: utf-8 -*-ID = 1name = "This person"print namedef say(something):print name,‘says‘, somethingfrom animal.pet import name as pet_name, run as pet_rundef have():print name,‘has‘, pet_name

import語句可以寫在文檔中的任何位置，甚至if語句中，以便更好的控制模組引用。還可以通過as語句，使用另一個變數名進行引用，以避免變數名衝突。

>>> import personThis personThis pet>>> print person.nameThis person>>> print person.pet_nameThis pet>>> person.have()This person has This pet>>>

2、*萬用字元

上面的import代碼明確了引用的變數名，但如果想引用模組中所有變數可以使用*萬用字元，將上面的import語句改寫如下：

from animal.pet import * 

但這樣有可能造成變數名衝突，如下name變數發生衝突，覆蓋了person自己的name變數的值：

>>> import personThis personThis pet>>> print person.nameThis pet 

但如果想用*萬用字元，又不想引用模組中的所有變數，可以在模組中用變數__all__進行限制，修改pet.py，限制只引用ID和run兩個變數名。

# -*- coding: utf-8 -*-__all__ = [‘ID‘,‘run‘]ID = 2name = "This pet"print namedef run(somewhere):print name,‘runs‘, somewhere

因為沒有引用pet模組中的name變數，person的name變數值沒有改變，run卻可以調用了。

>>> import personThis personThis pet>>> print person.nameThis person>>> person.run("nowhere")This pet runs nowhere>>>

  3、引用包

上面都是引用具體的animal.pet模組，但是這對於一個相對獨立且擁有眾多的模組的包來說就顯得麻煩了，可以直接import animal嗎？答案是肯定的，但是Python不像C#引用dll或者java引用jar那樣，引用後包內的模組就可以通過命名空間直接存取了（在存取控制許可下）。預設情況下Python還是需要匯入包內的具體模組的，但有個變通的辦法，就是使用包中__init__.py檔案，提前準備包內需要被引用的各個模組中的變數，類似於向外部參考者暴露包內介面。__init__.py檔案代碼是在包或者包內模組被引用時執行的，因而可以在其中做一些初始化的工作。修改animal檔案夾中__init__.py檔案如下，其中模組可以使用絕對路徑和相對路徑，相對路徑中一個句點.代表同級目錄，兩個句點..代表父目錄。

print "__init__"from pet import name as pet_name, run as pet_run#from animal.pet import name as pet_name, run as pet_run #from .pet import name as pet_name, run as pet_run 

修改person.py，直接引用anmial包：

# -*- coding: utf-8 -*-ID = 1name = "This person"print namedef say(something):print name,‘says‘, somethingimport animaldef have():print name,‘has‘, pet_name

在Python環境中引用person模組，person引用animal，並自動執行__init__的代碼載入相關變數，通過dir方法可以查看模組中的變數，其中兩個底線開始的變數每個模組都有，這些變數具有特殊的作用，是Python預定義的。

>>> import personThis person__init__This pet>>> dir(person)[‘ID‘, ‘__builtins__‘, ‘__doc__‘, ‘__file__‘, ‘__name__‘, ‘__package__‘, ‘have‘,‘name‘, ‘pet‘, ‘pet_name‘, ‘pet_run‘, ‘say‘]>>> print person.pet_nameThis pet>>> person.pet_run("nowhere")This pet runs nowhere>>>

 

關於Python引用模組和Python尋找模組路徑的相關知識，就給大家介紹這麼多，希望對大家有所協助！

 

 

 

 

 

 

Python入門之Python引用模組和尋找模組路徑