从C#到Python —— 5 模块和包

yunde110

　　
　　本章是《从C#到Python》系列连载的最后一章，内容较简单，主要介绍Python中模块与包的使用方法。如果你对这部分内容已经比较熟悉，就不要再浪费时间看了，写这一章只是为了整个系列完整而已，没什么新的东西（本章内容主要参考了《Python精要参考》的第八章《模块和包》）。
　　

5.1  模块
　　Python的脚本都是用扩展名为py的文本文件保存的，一个脚本可以单独运行，也可以导入另一个脚本中运行。当脚本被导入运行时，我们将其称为模块（module）。模块是Python组织代码的基本方式。
　　模块名与脚本的文件名相同，例如我们编写了一个名为Items.py的脚本，则可在另外一个脚本中用import Items语句来导入它。在导入时，Python解释器会先在脚本当前目录下查找，如果没有则在sys.path包含的路径中查找。
　　在导入模块时，Python会做以下三件事：
(1) 为模块文件中定义的对象创建一个名字空间，通过这个名字空间可以访问到模块中定义的函数及变量；
(2) 在新创建的名字空间里执行模块文件；
(3) 创建一个名为模块文件的对象，该对象引用模块的名字空间，这样就可以通过这个对象访问模块中的函数及变量，如：




1 import sys
2  print sys.path
　　如果要同时导入多个模块，可以用逗号分隔，如： import sys, os ；
　　可以使用as关键字来改变模块的引用对象名，如：import os as system ；
　　也可以用from语句将模块中的对象直接导入到当前的名字空间（不创建模块名字空间的引用对象），如：from socket import gethostname ；
　　from语句支持逗号分割的对象，也可以使用星号(*)代表模块中除下划线开头的所有对象，如：from socket import *，这是个懒省事的方法，我是经常用，不过用之前最好先搞清楚会不会覆盖当前名字空间中的函数名等，总之不是个好习惯:)
　　除了Python脚本（不仅限于py，还包括pyc和pyo），import语句还可以导入C或C++扩展（已编译为共享库或DLL文件）、包（包含多个模块，一会介绍)和内建模块（使用C编写并已链接到Python解释器内）。不过除了包，另外两个我也没用过:(
　　Python解释器在第一次import一个py文件的时候，会尝试将其编译为字节码文件，这个文件的扩展名通常为.pyc，它是已经完成语法检查并转译为虚拟机指令的代码。后边的导入操作会直接读取.pyc文件而不是.py文件，一般而言速度会更快。
　　

5.2  包
　　Python的模块可以按目录组织为包（package）。一般来说，我们将多个关系密切的模块组织成一个包，以便于维护和使用，同时可有效避免名字空间冲突。创建一个包的步骤是：建立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，你可以根据需要在该文件夹下存放脚本文件、已编译扩展及子包。
　　一个典型的包可能有以下结构:




1 package1/
2     __init__.py
3     subPack1/
4         __init__.py
5         module_11.py
6         module_12.py
7         module_13.py
8     subPack2/
9         __init__.py
10         module_21.py
11         module_22.py
12     ……
　　只要目录下存在__init__.py，就表明此目录应被作为一个package处理。在最简单的例子中，__init__.py 是一个空文件，不过一般我们都要在__init__.py中做一些包的初始化动作，或是设定一些变量。
　　最常用的变量是__all__。当使用包的人在用from pack import * 语句导入的时候，系统会查找目录pack下的__init__.py文件中的__all__这个变量。__all__是一个list，包含了所有应该被导入的模块名称，例如：__all__ = ["m1", "m2", "m3"] 表示当from pack import * 时会import 这三个module。
　　如果没有定义__all__，from pack import * 不会保证所有的子模块被导入。所以要么通过__init.py__，要么显式地import 以保证子模块被导入，如：import pack.m1,  pack.m2,  pack.m3。
　　

5.3  本章小结
　　本章介绍了Python中模块与包的使用方法，要点如下：
　　(1) 模块是一个可以导入的Python脚本文件；
(2) 包是一堆按目录组织的模块和子包，目录下的__init__.py文件存放了包的信息；
(3) 可以用import, import as , form import 等语句导入模块和包。
　　总之，模块与包是在物理上组织Python代码复用的一种有效方式，它有点类似于C#中的程序集（Assembly）。初学Python不一定要会自己建立模块和包，但一定要学会使用各种包，这正是Python的强大之处：Python带着各种各样的battery。当你想完成一项功能时，最好先去搜索是不是有相关的包能够复用（多数情况下是这样的，因为在各种领域都有太多的人在为Python作着贡献）。而且，绝大多数Python包都是开源的，研读优秀的代码也是提高编程能力的一种有效途径。
　　

进一步阅读的参考：
　　《从C#到Python》系列连载到今天就全部写完了，非常感谢各位的支持、鼓励以及批评，使我能够不断完善和提高。读完这个连载，在Python的语法上应该够应付一阵了，当然结合具体的应用领域，还是有很多东西需要不断学习，在此向大家推荐一些有用的读物：
　　[1] 科学计算方面：这个是我的应用Python的主阵地，推荐HYRY Studio的《用Python做科学计算》（见http://pyscin.appspot.com/html/index.html），我个人认为非常优秀的一本原创著作（这么好的书不知为何不正式出版，钦佩作者的rp ！）。
　　[2] GUI开发方面：如果你用wxPython，那么肯定要看《wxPython in Action》（中文版见http://wiki.woodpecker.org.cn/moin/WxPythonInAction）；而我个人主要用PyQt4，这方面值得推荐的读物是柴树杉翻译的《PyQt4 编程简介》（见http://pyqt-doc-cn.googlecode.com/svn/trunk/Introduction_to_PyQT4/doc/r54/index.html）。如果英文好，还是推荐看《Rapid GUI Programming with Python and Qt》（英文pdf版下载地址：http://householdcommandmodule.googlecode.com/files/Rapid.GUI.Programming.with.Python.and.Qt.Oct.2007.pdf）。
　　[3] Web开发方面：这个我还没有涉及，Django的资料网上也是大把了，其它的Python Web开发框架也是多如牛毛，自己找找吧：）
　　[4] 移动开发方面：最近准备用PyS60做点小东西，不过一直抽不出时间来，下载了《PyS60 Library Reference》（中文版地址：http://www.woodpecker.org.cn:9081/doc/Python/_PDF/PythonForS60_1_4_1_CN_doc.pdf），一直没时间看呢，所以不好推荐，不过官方的东西应该是差不了的。另外园子里Lucker的blog上有一些关于PyS60开发的不错文章，我虽收藏了，但也是一直没时间详细看，呵呵，以后再说了。
　　
最后声明：虽然写的不咋地，不过好歹也是花了我很多时间和心血的，所以希望转载的朋友请注明出处！
　　
　　连载完