⚫ 模块对应于Python源代码文件；
⚫ 多个功能相似的模块可以组织成一个包。
Python中的模块包括系统模块、第三方模块和用户自定义模块。它们实质上是以.py为扩展名的Python文件
通过导入模块，可以使用该模块中的变量、函数和类等。

模块化程序设计的概念

• 如果程序中包含多个可以复用的函数或类，则通常把相关的函数和类分组包含在单独的模块（module）中。这些提供计算功能的模块称之为模块（或函数模块），导入并使用这些模块的程序，则称之为客户端程序。
• 把计算任务分离成不同模块的程序设计方法，称之为模块化编程（modularprogramming）。使用模块，可以将计算任务分解为大小合理的子任务，并实现代码的重用功能。

模块的API（Application Programming Interface）

• 客户端使用模块提供的函数时，无须了解其实现细节；
• 模块和客户端之间遵循的契约称之为API(Application Programming Interface，应用程序编程接口）；
• API用于描述模块中提供的函数的功能和调用方法。

模块的API(Application Programming Interface）

• 模块化程序设计的基本原则是先设计API（即模块提供的函数或类的功能描述），然后实现API（即编写程序，实现模块函数或类），最后在客户端中导入并使用这些函数或类；
• 通过内置函数help()，可以查看Python模块的API；

import 模块名
help(模块名)

例：
import math
help(math)

API设计

API定义客户端和实现之间的契约。API是一个明确的规范，规定“实现的具体功能是什么
API通常由两部分组成：可用函数的签名的精确规范，以及描述函数作用的非正式自然语言描述。API一般使用表格的形式，描述模块中的变量、函数和类
当编写一个新模块时，建议先设计API，然后实现模块

模块设计的一般原则

• （1）先设计API，再实现模块
• （2）控制模块的规模，只为客户端提供需要的函数。实现包含大量函数的模块会导致模块的复杂性。例如，Python的math模块中就不包含正割函数、余割函数和余切函数，因为这些函数很容易通过函数math.sin()、math.cos()和math.tan()的计算而得
• （3）在模块中编写测试代码，并消除全局代码
• （4）使用私有函数实现不被外部客户端调用的模块函数
• （5）通过文档提供模块帮助信息

模块的实现的概念

• “实现”是指实现用于重用的函数或类的代码，模块的实现就是若干实现函数或类的代码的集合，保存在一个后缀为.py的文件中；
• 模块的实现必须遵循API规约，可以采用不同算法实现API，这为模块的改进和版本升级提供了无缝对接，只需要使用遵循API的新的实现，所有客户端程序无须修改即可以正常运行。

模块的客户端

• 客户端遵循API提供的调用接口，导入和调用模块中实现的函数功能；
• API允许任何客户端直接使用模块，而无需检测模块中定义的代码，例如可以直接使用模块math和random等。

模块化程序设计的优越性

• 可以编写大规模的系统程序
• 控制程序的复杂度
• 实现代码重用
• 增强可维护性

模块导入方式（import）

	方式一	方式二
模块的导入	import 模块名	from 模块名 import 函数名或：from 模块名 import *
导入示例	import combinatorial	from combinatorial import fac,comb或者：from combinatorial import *
函数调用	模块名.函数名	函数名
函数调用示例	combinatorial.fac(10)	fac(10)

模块导入

（1）import 模块1，模块2…
（2）from 模块名 import 方法/类/对象
（3）from 模块名 import * （‘*’表示可以用所有方法）

创建模块

• Python模块对应于包含Python代码的源文件（其扩展名为.py），在文件中可以定义变量、函数和类；
• 在模块中，除了可以定义变量、函数和类之外，还可以包含一般的语句，称之为主块（全局语句）。当运行该模块，或导入该模块时，主块语句将依次执行。

Python文件中的每个文件都可以做为一个模块存在，文件名即模块名。

import os
os.getcwd()  #查看当前路径

os.chdir('     ')  #修改当前路径

import sys
sys.path   #查看搜索路径

在.py文件中写好函数，import后可以用其中的函数

import 模块名
模块名.函数名()

或：from 模块名 import *
	函数名()

模块的导入顺序

• 导入模块时，解释器按下列目录搜索路径和文件搜索顺序查找并导入文件。目录搜索路径为：
• （1）当前目录。启动交互式Python的目录，或Python主程序位于的目录。
• （2）操作系统环境变量PYTHONPATH中指定的目录。
• （3）Python标准库目录

模块的属性

"——all——" 和"——name——"

——all——属性

——all—— = [] 控制模块里那些功能可以用*调用
python模块和包

——name——属性
通过特殊变量__name__可以获取模块的名称

模块的测试代码

• 每个模块都有一个名称，通过特殊变量__name__可以获取模块的名称
• 特别地，当一个模块被用户单独运行时，其__name__的值为’main’。故可以把模块源代码文件的测试代码写在相应的测试判断中，以保证只有单独运行时，才会运行测试代码

python模块和包

包及模块的打包发布

➢包是Python引入的分层次的文件目录结构，它定义了一个由模块及子包，和子包下的子包等组成的 Python 的应用环境。引入了包以后，只要顶层的包名不与别人冲突，那所有模块都不会与别人冲突。
➢每一个Python的包目录下面都会有名为__init__.py的特殊文件，该文件可以为空文件，但是必须存在，它表明这个目录不是普通的目录结构，而是一个包，里面包含模块。
python模块和包