python 模块import(26)

一.模块简介

python开发中，每一个.py文件都可以看作是一个模块，模块内部的函数或者方法可以被其他模块调用，至于函数或者方法是具体如何实现的，调用者不需要关心。

假如项目中既含有UI也有逻辑代码还有功能实现，如果全写在一个py文件，可能会有几万甚至十几万行代码，显得代码很臃肿，为了方便代码阅读和维护，我们可以将项目拆分为多个模块，不同的模块实现不同的功能，这样分工合作开发效率也高，而且就算出现bug也方便定位。

二.模块分类

1.系统内置模块

python中有一些内置模块我们直接调用，比如：sys、time、json等，具体使用方法我们在调用模块中详细讲解；

2.第三方开源模块

安装第三方开源模块，可以直接cmd打开控制台或者打开pycharm终端运行 pip install <模块名> 即可，前提是anacoanda已经安装正确，例如：学习爬虫的时候需要安装request

pip install request

3.自定义模块

除了前面两种模块，我们也可以自己写模块来供自己调用，具体实现什么功能有自己决定，在后面的模块调用中会有详细讲解，值得注意的是：模块名字不能和内置模块名字一样，会造成冲突；

三.调用模块

使用 import关键字导入模块，并放置在代码最开始位置;同一个模块不管执行了多少次 import <模块名>，实际上只会被导入一次。

为了讲解关于模块的调用方法，假如我们有一个计算加减乘除的模块文件calculator.py，代码如下：

# !usr/bin/env python
# -*- coding:utf-8 _*-
"""
@Author:何以解忧
@Blog(个人博客地址): shuopython.com
@WeChat Official Account(微信公众号)：猿说python
@Github:www.github.com
 
@File:calculator.py
@Time:2019/10/11 21:25
 
@Motto:不积跬步无以至千里，不积小流无以成江海，程序人生的精彩需要坚持不懈地积累！
"""
 
# 定义一个全局变量
name = "calculator"
 
# 加法
def add(x,y):
    return x+y
 
# 减法
def sub(x,y):
    return x-y
 
# 乘法
def multiplication(x,y):
    return x*y
 
# 除法
def division(x,y):
    return x/y
 
# 使用内置函数eval计算表达式的结果，如果表达式有误，直接抛异常
def get_result(input_str):
    try:
        return eval(input_str)
    except Exception as e:
        print("表达式输入异常！")
        return None

如果已经忘记python 异常处理的小伙伴请参考: python 异常处理详细讲解

1.import <模块名>

新建一个py文件，用于调用模板文件 calculator.py 中的函数，代码如下：

# 导入模块
import calculator
 
# 调用calculator模块中的add函数 : 模块名.函数名  或者 模块名.变量名
result = calculator.add(2,5)
print(result)
 
# 调用calculator模块中的sub函数 : 模块名.函数名  或者 模块名.变量名
result = calculator.sub(2,5)
print(result)
 
# 调用calculator模块中的multiplication函数 : 模块名.函数名  或者 模块名.变量名
result = calculator.multiplication(2,5)
print(result)
 
# 调用calculator模块中的add函数 : 模块名.函数名  或者 模块名.变量名
result = calculator.division(2,5)
print(result)
 
# 调用calculator模块中的get_result函数 : 模块名.函数名  或者 模块名.变量名
result = calculator.get_result("3+2*8-40")
print(result)
 
# 调用calculator模块中的name变量 : 模块名.函数名  或者 模块名.变量名
print(calculator.name)

输出结果：

7
-3
10
0.4
-21
calculator

注意：调用模块中的函数时需要指明函数或者变量来自哪个模板：<模块名>.函数名 <模块名>.变量名

2.from <模块名> import <函数或者变量>,<函数或者变量>,<函数或者变量>…..

做一个简单理解，从哪个模块导入哪些函数或者变量，外部导入模块后调用时只能调用导入的函数或者变量，模块中没有导入的变量或者函数不能调用，示例代码如下：

'''
从模块calculator中导入add，sub两个函数，
意味着调用calculator模块时，只能调用add，sub两个函数，
calculator 模块中的其他变量或者函数无法调用
'''
 
from calculator import add,sub
 
# 在代码顶部已经声明add函数从calculator导入，可以直接使用，不需要带上模板名
result = add(2,5)
print(result)
 
# 在代码顶部已经声明sub函数从calculator导入，可以直接使用，不需要带上模板名
result = sub(2,5)
print(result)
 
# 错误写法：该模块并没有导入name变量
# result = multiplication(2,5)
 
# 错误写法：该模块并没有导入name变量
# result = division(2,5)
 
# 错误写法：该模块并没有导入name变量
# result = calculator.get_result("3+2*8-40")
 
# 错误写法：该模块并没有导入name变量
# print(calculator.name)

3.from <模块名> import *

这种写法表示直接导入模块中的所有内容，意味着模块中的函数或者变量都可以使用，该写法实际上和第二种导入方法类似，示例代码如下：

# 导入calculator 模块中所有函数和变量
from calculator import *
 
# 在代码顶部已经声明导入calculator模块所有内容，可以直接使用，不需要带上模板名
result = add(2,5)
print(result)
 
# 在代码顶部已经声明导入calculator模块所有内容，可以直接使用，不需要带上模板名
result = sub(2,5)
print(result)
 
# 在代码顶部已经声明导入calculator模块所有内容，可以直接使用，不需要带上模板名
result = multiplication(2,5)
print(result)
 
# 在代码顶部已经声明导入calculator模块所有内容，可以直接使用，不需要带上模板名
result = division(2,5)
print(result)
 
# 在代码顶部已经声明导入calculator模块所有内容，可以直接使用，不需要带上模板名
result = get_result("3+2*8-40")
print(result)
 
# 在代码顶部已经声明导入calculator模块所有内容，可以直接使用，不需要带上模板名
print(name)

输出：

7
-3
10
0.4
-21
calculator

使用该方法导入模块时有一个缺陷：如果同时导入多个模块文件，如果模块中的函数或者变量重名，编译器也不知道具体是用哪一个模块重名的函数或者变量，会造成意想不到的bug，往往这种bug最难查找！

四.简单的计算器

利用上面的calculator模块，再加上前面的python基础知识，其实我们已经可以写一个简单的计算器了，唯独没有界面而已，至于界面后面会有pyqt5的教程，暂时不做过多讲解。计算器代码如下:

# 导入内置模块time,计算耗时,默认单位秒
import time
# 导入calculator 模块
import calculator
 
while True:
    # 获取表达式
    input_str = input("请输入表达式:")
    if input_str == 'q': # 输入 q 退出程序
        break
    time_start = time.clock()
    print(calculator.get_result(input_str))
    time_end = time.clock()
    # 将 秒 转为 毫秒
    print("计算耗时:{}毫秒".format((time_end-time_start)*1000))
 
print("退出计算,程序结束!")

测试结果：

五.重点总结

1.注意模块的几种导入方式，python开发中推荐使用写法一的方式导入：import <模块名>;

2.注意内置函数和内置模块的区别：内置函数是任何模块都可以直接调用，内置模块需要import模块之后才能调用模块里面的函数;

3.不同的模块中可以存在相同的变量名或者函数名，但是不能与内置函数名或者内置模块名字重复，避免造成冲突;

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