模块

1.从实际角度，模块对应Python程序文件（或者用外部语言如C|C#编写的扩展）。从逻辑上看，模块是最高级别的程序组织单元

  • 每个Python程序文件都是一个模块
  • 模块导入另一个模块后，可以直接使用被导模块定义的全局变量名
    模块

2.Python程序是作为一个主体的、顶层文件来构造，配合零个或者多个支持的模块文件

3.Python自带了很多模块，称为标准链接库。他们提供了很多常用功能

4.导入模块用import。其通用格式为import modname。其中modname为模块名，它没有文件后缀名.py，也没有文件路径名。
导入并非是C语言的#include。导入其实是运行时的运算。程序首次导入一个模块时，执行三个步骤：

  • 找到模块文件
  • 编译成字节码（即.pyc文件）。如果字节码文件不存在或者字节码文件比源代码文件旧，
    则执行该步骤。否则跳过该步骤直接加载字节码
  • 执行模块代码来创建其定义的对象

在这之后导入相同模块时，会跳过这三步而只是提取内存中已经加载的模块对象。

从内部看，Python将加载的模块存储到一个名为sys.modules的字典中，键就是模块名字符串。在每次导入模块开始时都检查这个字典，若模块不存在则执行上述三步。

模块导入过程

5.当文件import时，会进行编译产生字节码文件.pyc，因此只有被导入文件才会在机器上留下.pyc文件。顶层文件的字节码在内部使用后就丢弃了，并未保留下来。

顶层文件通常设计成直接执行，而不是被导入的

6.Python模块文件搜索路径：

  • 程序主目录
  • 环境变量PYTHONPATH指定的目录
  • 标准链接库目录（这个一般不动它）
  • 任何.pth文件的内容，其中.path文件在前三者中查找到的。

    Python会将每个.pth文件的每行目录从头到尾添加到sys.path列表的最后
    （在此期间Python会过滤.pth文件中目录列表中重复的和不存在的目录)

以上四者优先级从高到低。这四部分组合起来就是sys.path列表的内容
sys.path

7.sys.path列表就是模块的搜索路径。Python在程序启动时配置它，自动将顶级文件的主目录（或代表当前工作目录的一个空字符串）、环境变量PYTHONPATH指定的目录、标准库目录以及已创建的任何.pth文件的内容合并

  • 模块搜索时，从左到右搜索sys.path，直到第一次找到要import的文件

8.import模块时，省略文件后缀名因为模块可能是.py文件、.pyc文件，或者扩展的C模块等。

9.创建模块：任何保存为.py文件的文件均被自动认为是Python模块。所有该模块顶层指定的变量均为模块属性。

可执行但不会被导入的顶层文件不必保存为.py文件

  • 因为模块名在Python中会变成变量名，因此模块名必须遵守普通变量名的命名规则

10.import和from语句：

  • import使得一个变量名引用整个模块对象：import module1
  • from将一个变量名赋值给另一个模块中同名的对象：from module1 import printer。在本模块内printer名字引用了module1.printer对象
  • from *语句将多个变量名赋值给了另一个模块中同名的对象：from module1 import *。在本模块内，所有module1.name对象赋值给了name变量名
    import与from语句

有几点需要注意：

  • from语句首先与import一样导入模块文件。但它多了一步：定义一个或多个变量名指向被导入模块中的同名对象
  • from与import都是隐性赋值语句
  • from与import对本模块的命名空间影响不同：from会在命名空间中引入from import的变量名而不会引入模块名，
    import会在命名空间中引入模块名
    import与from语句
  • from、import与def一样是可执行语句，而不是编译器声明
  • 当出现交叉导入时，可以使用import ，用from可能出现死锁的问题：modA需要from import modB的变量
    ，而此时modB也在from import modA的变量
    import与from语句

11.要修改被导入的全局变量，必须用import，然后用模块名的属性修改它；不能用以from隐式创建的变量名来修改。
修改模块属性

12.用from时，被导入模块对象并没有赋值给变量名：

  • import module1:module1既是模块名，也是一个变量名（引用被导入模块对象）
  • from module1 import func：module1仅仅是模块名，而不是变量名
    模块名与变量名

13.from语句陷阱：

  • from语句可能破坏命名空间
  • from后跟随reload时，from导入的变量名还是原始的对象

14.模块的命名空间可以通过属性.__dict__或者dir(modname)来获取

  • 在Python内部，模块命名空间是作为字典对象存储的
  • 我们在模块文件中赋值的变量名在Python内部称为命名空间字典的键
    模块命名空间

15.一个模块内无法使用其他模块内的变量，除非明确地进行了导入操作

17.重载函数reload()：它会强制已加载的模块代码重新载入并重新执行

  • reload函数可以修改程序的一部分，而无需停止整个程序
  • reload函数只能用于Python编写的模块，而无法用于其它语言编写的扩展模块
    reload函数

18.reload()与import和from的差异：

  • reload是Python内置函数，返回值为模块对象，import与from是语句
  • 传递给reload是已经存在的模块对象，而不是一个变量名
  • reload在Python3.0中位于imp标准库模块中，必须首先导入才可用。

19.reload工作细节：

  • reload并不会删除并重建模块对象，它只是修改模块对象。即原来模块的每个属性对象内存空间还在，所有旧的引用指向他们，新的引用指向修改后的属性对象内存空间
  • reload会在模块当前命名空间内执行模块文件的新代码
  • reload会影响所有使用import读取了模块的用户，用户会发现模块的属性已变
  • reload只会对以后使用from的代码造成影响，之前用from的代码并不受影响。之前的名字还可用，且引用的是旧对象
    reload与import、from