Python财经应用-编程基础、数据分析与可视化课件 第4章-第4章使用模块和库编程-4.1模块的使用与创建

Python财经应用：编程基础、数据分析与可视化第四章使用模块和库编程中国农业大学李辉使用模块

和库编程本章节内容围绕Python模块、包、标准库、第三方库以及财经数据获取与分析库的使用展开，旨在帮助财经数据分析从业者掌握高效代码组织与复用的方法，以及利用Python生态系统中的工具解决实际问题的能力。通过本章节的学习，能够熟练运用Python生态系统中的工具，高效处理财经数据，构建专业化的分析模型，为金融决策提供数据驱动的支持。01

模块的使用与创建02

包的创建与使用03

常见标准库的使用04

常见第三方库的使用05

财经数据获取与分析库01

模块的使用与创建02

包的创建与使用03

常见标准库的使用04

常见第三方库的使用05

财经数据获取与分析库4.1

模块的使用与创建第四章使用模块和库编程Python的模块机制作为封装Python代码的文件存在，通过import语句的调用，实现了代码的复用并有效防止了命名空间的冲突。模块中不仅容纳了函数、类和变量，还能以包的形式进行更结构化的编排。将可复用的函数或类集合到独立的模块中，是Python编程中的一种常见做法。这些模块，亦称为函数模块，是执行计算任务的代码单元。利用这些模块的程序，称之为客户程序。客户程序在调用模块提供的功能时，无须深入探究其内部实现。模块与客户程序之间的交互遵循API（应用程序编程接口）的约定，API详细阐述了模块中函数和类的功能及其调用方式。模块化设计的核心理念是先确立API的设计，随后实现这些功能，并最终在客户程序中导入和使用这些模块提供的元素。模块的使用与创建——模块的概念在命名模块时，应遵循Python的标识符命名规则，避免以数字开头，同时确保模块名称的独特性，以免与现有模块发生命名冲突。在每个模块的定义中都包括一个记录模块名称的变量“__name__”，程序可以检查该变量，以确定该程序当前在哪个模块中执行。如果一个模块不是被导入到其他程序中执行，那么它可能在解释器的顶级模块中执行。__name__：Python的内置属性，用于表示当前模块的名字，也能反映一个包的结构。如果.py文件作为模块被调用，__name__的属性值为模块文件的主名，如果模块独立运行，__name__属性值为__main__。语句if__name__=='main'：作用是控制这两种不同情况执行代码的过程，当__name__值为“main”时，为顶级模块，文件作为脚本直接执行，而使用import或from语句导入到其他程序中时，模块中的代码是不会被执行的。模块的使用与创建——模块的概念可以编写大规模的软件系统：通过把复杂的任务分解为子任务，可以实现团队合作开发，完成大规模的软件系统。控制程序的复杂度：分解后的子任务实现模块代码规模一般控制在数百行之内，从而可以控制程序的复杂度，各代码调试可以限制在较少代码范围内。实现代码重用：一旦实现了通用模块如math、random等，任何客户程序都可通过导入模块，直接重用代码，而无须重复实现。增强可维护性：模块化程序设计可以增强程序的可读性。通过改进一个模块的实现，可以使得使用该模块的客户程序同时被改进。模块的使用与创建——模块化程序设计的优越性内置模块：内置模块是Python自带的模块，也称为“标准库”，如数学计算的math、日期和时间处理的datetime、系统相关功能的sys等。第三方模块：第三方模块是指不是Python自带的模块，也称为“扩展库”，这类模块需要另外安装。自定义模块：自己先编写好一个实现了特定功能的模块后，在以后需要该功能的客户程序中，都可以导入这个模块，这也称为自定义模块。要实现自定义模块主要分为两部分：一部分是创建模块；另一部分是导入模块。模块的使用与创建——Python中使用的模块模块的导入import语句导入模块：直接通过import导入的模块可以在当前程序中使用该模块的所有内容，但是在使用模块中的某个具体的函数/类/属性时，需要加上模块的名字。使用方式为“模块名.函数名/类名/属性名”:importmathprint(math.fabs(-1))使用import语句导入模块时，模块名区分大小写字母，例如，上述模块名math不能写成Math。可以在一行内导入多个模块，如：importtime,os,sys模块的导入from-import语句导入模块：如果在程序中只需要使用模块中的某个函数/类/属性，则可以用关键字from导入，这种导入方式可以在程序中直接使用函数名/类名/属性名。from-import语句的语法格式如下：frommodulenameimportmember参数说明如下：modulename：模块名称，区分字母大小写，需要和定义模块时设置的模块名称的大小写保持一致。member：用于指定要导入该模块中的成员，它包括模块中的函数/类/属性等。可以同时导入多个成员，各个成员之间使用逗号“,”分隔。如果想导入全部定义，也可以使用通配符“*”代替。若查看具体导入了哪些成员，可以通过显示dir()函数的值来查看。模块的导入【例4-1】from-import语句导入模块应用示例。实现代码如下：frommathimportfabsprint(fabs(-1))importnumpyasnp在导入模块或者某个具体函数时，如果出现同名的情况或者为了简化名称，则可以使用关键字as为模块或者函数定义一个别名。在通常情况下，我们把能够实现某一特定功能的代码放置在一个文件中作为一个模块，从而方便其他程序导入并使用。把计算任务分离成不同模块的程序设计方