Python 基础学习

说明

• 这不是最基础的入门教程，如需了解Python的数据类型、变量等基础内容，请移步:https://docs.python.org/2/tutorial/index.html
• 这里的代码使用Python2.7环境，没有在>3版本环境下测试，如有不兼容等问题，欢迎交流。邮箱：hui.fu@hpe.com

模块（Moudule）和包（Package）辨析

1. module
   通常模块为一个文件，直接使用import来导入就好了。可以作为module的文件类型有”.py”、”.pyo”、”.pyc”、”.pyd”、”.so”、”.dll”。
2. package
   通常包总是一个目录，可以使用import导入包，或者from + import来导入包中的部分模块。包目录下为首的一个文件便是 init.py。然后是一些模块文件和子目录，假如子目录中也有 init.py 那么它就是这个包的子包了。

模块的使用

下面演示module的使用，包含变量的引用、函数的引用和引用类型的引用。

模块定义module_demo.py

# 变量
num = 37

#函数
def calc(a, b):
  return a + b

#类
class person:
  def speak(self):
    print "i am a person."

p = person()

模块使用module_usage.py

import module_demo

print module_demo.num

print module_demo.calc(1, 2)

module_demo.p.speak()

运行结果

37
3
i am a person

到这里，我们已经了解了模块的引入和使用，那么在现实中我们很可能需要引入多个模块，应该如何做呢？答案是用逗号分隔就可以了。如下所示：

模块使用module_usage.py

import module_demo, module_demo2
...

这里值得补充的是，引入是可以使用别名的，使用as关键字就可以了。

模块使用module_usage.py

import module_demo, module_demo2 as demo
...

如果我们仅仅希望引用模块中的某个（些）对象呢，我们可以单独引入么？答案是可以的，使用如下:
模块使用module_usage2.py

from module_demo import calc, p

print calc(1, 2)

p.speak()

从上面的案例中我们发现，我们引入多个对象时，只需要逗号分割就好了。

这里稍微需要注意的是*的使用，比如我们使用from module_demo import *，我们会以为这是导入模块中所有的对象，通常情况下确实如此，但是如果该模块中定义了如下内容：

__all__ = [ ‘bar‘, ‘spam‘ ]     # 定义使用 `*` 可以导入的对象

你就得小心注意了，这时候*仅仅代表all所定义的对象，其他的对象不会被导入。

敲黑板 关键问题来了，这个import可以出现在代码的任何位置，那如果我们多次引入会发生什么呢？模块中的代码*仅仅*在该模块被首次导入时执行。后面的import语句只是简单的创建一个到模块名字空间的引用而已。

包的使用

多个关系密切的模块应该组织成一个包，以便于维护和使用。这项技术能有效避免名字空间冲突。创建一个名字为包名字的文件夹并在该文件夹下创建一个init.py 文件就定义了一个包。你可以根据需要在该文件夹下存放资源文件、已编译扩展及子包。

举例来说，一个包可能有以下结构:

Graphics/
      __init__.py
      Primitive/
         __init__.py
         lines.py
         fill.py
         text.py
         ...
      Graph2d/
         __init__.py
         plot2d.py
         ...
      Graph3d/
         __init__.py
         plot3d.py
         ...
      Formats/
         __init__.py
         gif.py
         png.py
         tiff.py
         jpeg.py

import语句使用以下几种方式导入包中的模块:

import Graphics.Primitive.fill #导入模块Graphics.Primitive.fill,只能以全名访问模块属性,例如 Graphics.Primitive.fill.floodfill(img,x,y,color).  
from Graphics.Primitive import fill# 导入模块fill ,只能以 fill.属性名这种方式访问模块属性,例如 fill.floodfill(img,x,y,color).  
from Graphics.Primitive.fill import floodfill #导入模块fill ,并将函数floodfill放入当前名称空间,直接访问被导入的属性，例如 floodfill(img,x,y,color). 

无论一个包的哪个部分被导入, 在文件init.py中的代码都会运行.这个文件的内容允许为空,不过通常情况下它用来存放包的初始化代码。导入过程遇到的所有 init.py文件都被运行.因此 import Graphics.Primitive.fill 语句会顺序运行 Graphics 和 Primitive 文件夹下的init.py文件.

下边这个语句具有歧义:

from Graphics.Primitive import * 

这个语句的原意图是想将Graphics.Primitive包下的所有模块导入到当前的名称空间.然而,由于不同平台间文件名规则不同(比如大小写敏感问题), Python不能正确判定哪些模块要被导入.这个语句只会顺序运行 Graphics 和 Primitive 文件夹下的init.py文件. 要解决这个问题，应该在Primitive文件夹下面的init.py中定义一个名字all的列表，例如:

# Graphics/Primitive/__init__.py  
__all__ = ["lines","text","fill",...]  

这样,上边的语句就可以导入列表中所有模块.

下面这个语句只会执行Graphics目录下的init.py文件，而不会导入任何模块:

import Graphics  
Graphics.Primitive.fill.floodfill(img,x,y,color)  # 失败!  

不过既然 import Graphics 语句会运行 Graphics 目录下的 init..py文件,我们就可以采取下面的手段来解决这个问题：

# Graphics/__init__.py  
import Primitive, Graph2d, Graph3d  
# Graphics/Primitive/__init__.py  
import lines, fill, text, ... 

这样import Graphics语句就可以导入所有的子模块(只能用全名来访问这些模块的属性).