《Python学习手册 第五版》 -第22章 模块：宏伟蓝图

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前面的章节是围绕函数展开的，接下来的章节会更上一层楼，针对模块展开研究

本章重点内容：

1、什么是模块

2、为什么使用模块

3、如何使用模块：模块的导入和属性

4、模块是如何导入的：import如何工作

5、模块的搜索路径

6、模块的选择

接下来，针对每一个重点展开详细说明

1、什么是模块

模块是最高级别的程序组织单元，它将程序代码和数据封装起来以便再利用，同时提供自包含的命名空间从而避免程序出现变量名冲突，从实际的角度来看，模块往往对应于Python程序文件，每一个文件都是一个模块

2、为什么使用模块

1）代码重用，这个和函数一样，减少代码冗余，重复高效利用代码

2）系统命名空间的划分：一个程序是庞大的，涉及到很多内容，可以通过不同的模块管理，避免命名空间的混乱

3）实现共享的服务和数据：因为重用，而且可以按需使用，实现共享

3、如何使用模块：模块的导入和属性

模块的导入有三种方式

1）import：使用户程序（导入者）以一个整体获取一个模块（这也是我们最经常看到和使用的方式）

2）from：允许用户程序从一个模块文件中获取特定的名称

3）imp.reload:提供了一种在不终止Python程序的情况下重新载入模块文件代码的方法

模块属性的使用

和调用函数内属性一样，通过【.】来使用，只不过前面就是模块的名称，例如 模块名.属性

具体代码示例如下：

创建一个简单的模块b，内容仅是一个简单的函数，把它单独存为一个文件，后缀为.py.然后再创建a文件，a调用b

4、模块是如何导入的：import如何工作

模块的导入，很重要的一点就是【import】，理解了import就理解了模块的导入工作

如果程序是第一次导入模块时，会执行三个步骤，也就是说import语句，依次会执行以下内容

第一：搜索，找到模块文件

这个容易理解，就是你要使用哪个模块，就需要先找到这个模块，就需要先明确模块的名称，然后通过标准搜索路径找到这个模块

第二：编译（可选） 编译成字节码（如果需要的话）

找到需要的模块后，需要编译，也就是需要转换成程序能使用的字节码，之所以说可选，是因为，如果模块之前导入过，已经在内存中，系统判定是最新的后，就不需要再编译

第三：运行，执行模块的代码来创建其定义的对象

编译后，或者找到可用的字节码后，程序会运行字节码，文件中所有的语句从从头到尾依次执行，创建模块内所使用的属性或函数，之后使用时，就可以直接调用了

以上三个步骤，是系统后台自动完成的，所以无法通过代码示例，我们能看到的就是一行import代码

5、模块的搜索路径

三个步骤中，最主要的就是第一个步骤，也就是搜索，知道了模块名称，如何找到模块呢，毕竟模块有很多，代码中也没有看到路径，那系统是通过什么路径自动找到模块的呢？

Python的模块搜索路径主要涵盖以下：

1）程序的主目录

Python首先会在主目录内搜索被导入的文件，当在交互式命令行下工作时，主目录就是你当前工作的主目录

2）PYTHONPATH目录（如果设置了的话）

如果你想导入的模块不在主目录，可以通过这个选项进行设定，来指定路径进行搜索

3）标准库目录

这个系统自动设定的，因为基本每个模块都会用到标准模块，所以标准库就是必须的，既然是必须的，就不用单独设定，直接使用即可

4）任何.pth文件中的内容（如果存在的话）

这个不常用，可以看成是PYTHONPATH的替代方案，通过后缀名.pth的文本文件中一行一行的列出目录

5）第三方扩展应用的site-packages主目录

大多数第三方扩展安装在site-packages目录下，所以Python会自动将标准库site-pachages添加到模块搜索路径中

以上5个内容组合起来就变成了sys.path，也就是系统搜索路径；其中第一个、第三个是自动被定义的，也就是系统自动设定的，不用我们调整；第二和第四组件是可以用于扩展路径

我们可以通过sys.path代码来查看当前系统的搜索路径，代码如下：

 第一个就是主目录，也就是当前工作目录

6、模块的选择

你可能有一个疑问，如果在多个路径中，有同样的模块名称，系统如何选择呢？这就是选择优先级的问题，系统会依次查看，如果先找到，系统不会再往下寻找，会直接使用

以上，就是本章重点内容的讲解，因为主要是讲解程序运作的逻辑，所以文字偏多，好了，就到这，下章再见！

《Python学习手册 第五版》 每章时间规划及完成进度：

2019.11.25-2019.12.01 第01章，已完成：《Python学习手册 第五版》 -第1章 问答环节

2019.12.02-2019.12.08 第02章，已完成：《Python学习手册 第五版》 -第2章 Python如何运行程序

2019.12.09-2019.12.15 第03章，已完成：《Python学习手册 第五版》 -第3章 你应如何运行Python程序

2019.12.16-2019.12.22 第04章，已完成：《Python学习手册 第五版》 -第4章 介绍Python对象类型

2019.12.23-2019.12.29 第05章，已完成：《Python学习手册 第五版》 -第5章 数值类型

2019.12.30-2020.01.05 第06章，已完成：《Python学习手册 第五版》 -第6章 动态类型

2020.01.06-2020.01.12 第07章，已完成：《Python学习手册 第五版》 -第7章 字符串基础

2020.01.12-2020.01.19 第08章，已完成：《Python学习手册 第五版》 -第8章 列表与字典

2020.01.20-2020.01.26 第09章，已完成：《Python学习手册 第五版》 -第9章 元组、文件与其他核心类型

2020.01.27-2020.02.02 第10章，已完成：《Python学习手册 第五版》 -第10章 Python语句简介

2020.02.03-2020.02.09 第11章，已完成：《Python学习手册 第五版》 -第11章 赋值、表达式和打印

2020.02.10-2020.02.16 第12章，已完成：《Python学习手册 第五版》 -第12章 if测试和语法规则

2020.02.17-2020.02.23 第13章，已完成：《Python学习手册 第五版》 -第13章 while循环和for循环

2020.02.24-2020.03.01 第14章，已完成：《Python学习手册 第五版》 -第14章 迭代和推导

2020.03.02-2020.03.08 第15章，已完成：《Python学习手册 第五版》 -第15章 文档

2020.03.09-2020.03.15 第16章，已完成：《Python学习手册 第五版》 -第16章 函数基础

2020.03.16-2020.03.22 第17章，已完成：《Python学习手册 第五版》 -第17章 作用域

2020.03.23-2020.03.29 第18章，已完成：《Python学习手册 第五版》 -第18章 参数

2020.03.30-2020.04.05 第19章，已完成：《Python学习手册 第五版》 -第19章 函数的高级话题

2020.04.06-2020.04.12 第20章，已完成：《Python学习手册 第五版》 -第20章 推导和生成

2020.04.13-2020.04.19 第21章，已完成：《Python学习手册 第五版》 -第21章 基准测试

2020.04.20-2020.04.26 第22章，已完成 

2020.04.27-2020.05.03 第23章，未完成

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