python模块笔记,python模块和包知识讲解

Python中的模块

在Python中有一个概念叫做模块（module）0

说的通俗点：模块就好比是工具包，要想使用这个工具包中的工具（就好比函

数），就需要导入这个模块

比如我们经常使用工具random,就是一个模块。使用importrandom导入工

具之后，就可以使用random的函数。

导入模块

<1>导入模块有五种方式

import模块名

from模块名import功能名

from模块名import*

import模块名as别名

from模块名import功能名as别名

下面来挨个的看一下。

<2>import

在Python中用关键字import来引入某个模块，比如要引入系统模块math,就

可以在文件最开始的地方用importmath来引入。

语法：

import模块1,模块2,...#导入方式

模块名.函数名（）#使用模块甲.的函数

想一想：

为什么必须加上模块名调用呢？

答:

因为可能存在这样一种情况：在多个模块中含有相同名称的函

数，此时如果只是通过函数名来调用，解释器无法知道到底要调

用哪个函数。所以如果像上述这样引入模块的时候，调用函数必

须加上模块名

示例:

importmath

上确输出光梁printmath.sqrt(2)

#这样会报错

print(sqrt(2))

<3>from...import

有时候我们只需要用到模块中的某个函数，只需要引入该函数即可，此时可以

用下面方法实现：

from模块名import函数名1,函数名2....

不仅可以引入函数，还可以引入一些全局变量、类等

注意:

通过这种方式引入的时候，调用函数时只能给出函数名，不能给

出模块名，但是当两个模块中含有相同名称函数的时候，后面一

次引入会覆盖前一次引入。也就是说假如模块A中有函数

function(),在模块B中也有函数function(),如果引入A中

的function在先、B中的function在后，那么当调用function

函数的时候，是去执行模块B中的function函数。

例如，要导入模块fib的fibonacci函数，使用如下语句:

fromfibimportfibonacci

注意

不会把整个fib模块导入到当前的命名空间中，它只会将fib里的

fibonacci单个函数引入

<4>from...import*

把一个模块的所有内容全都导入到当前的命名空间也是可行的，只需使用如下

声明：

frommodnameimport♦

注意

这提供了一个简单的方法来导入一个模块中的所有项目。然而这种声明

不该被过多地使用。

<5>as别名

In[1]:importtimeastt#导入模块时设置别名为tt

In[2]:time.sleep(l)

NameErrorTraceback(mostrecentcalllast)

<ipython-input-2-07a34f5ble42>in<module>()

---->1time.sleep(l)

NameError:name'time'isnotdefined

In[3]:

In[3]:tt.sleep(l)#使用别名才能调用方法

In[4]:

In[4]:fromtimeimportsleepassp#导入方法时设皆.别名

In[5]:sleep(l)

NameErrorTraceback(mostrecentcalllast)

<ipython-input-5-82e5c2913b44>in<module>()

-->1sleep(l)

NameError:name'sleep'isnotdefined

In[6]:

In[6]:sp(l)#使用别名才能调用方法

In[7]:

常见系统模块

为了方便程序员开发代码，Python提供了很多内置的模块给程序员用来提高

编码效率。常见的内置模块有：

•os模块

•sys模块

•math模块

•random模块

•datetime模块

•time模块

•calendar模块

•hashlib模块

•hmac模块

•模块

•uuid模块v/uuid>

OS模块

OS全称OperationSystem,即操作系统模块，这个模块可以用来操作系统的功

能，并且实现跨平台操作

importos

os.getcwd()#获取当前的工作目录，即当前python脚本工作的目录

os.chdir('test')#改变当前脚本工作目录,相当于shell下的cd命令

os.renameC毕业论文.txt','毕业论文-最线版.txt')#文件重命名

os.remove('毕业论文.txt)#删除文件

os.rmdir('demo')#删除空文件夹

os.removedirs('demo')#删除空文件夹

os.mkdir('demo')#创建一个文件夹

os.chdir('C:\V)#切换工作目录

os.listdir('C:\\')#列出指定目录里的所有文件和文件夹

#nt->widonwsposix->Linux/Unix或者MacOS

os.environ#获取到环境配置

os.environ.get('PATH')#获取指定的环境配置

os.path.abspath(path)#获取Path规范会的绝对路径

os.path.exists(path)#如果Path存在，则返回True

os.path.isdir(path)#如果path是一个存在的目录,返回True。否则返回False

os.path.isfile(path)#如果path是一个存在的文件,返回True。否则返回False

os.path.splitext(path)#用来将指定路径进行分隔，可以获取到文件的后缀名

sys模块

该模块提供对解释器使用或维护的一些变量的访问，以及与解释器强烈交互的

函数

importsys

sys.path#模块的查找路径

sys.argv#传递给Python脚本的命令彳j参数列表

sys.exit(code)并让程序以指定的退出码结束

sys.stdin#标准输入。可以通过它来获取用户的输入

sys.stdout#标准输出。可以通过修改它来百变默认输出

sys.stderr#错误输出。可以通过修改它来改变错误删除

math模块

math模块保存了数学计算相关的方法，可以很方便的实现数学运算。

importmath

print(math.fabs(-100))#取绝对值

print(math.ceil(34.01))#向上取整

print(math.factorial(5))#计算阶乘

print(math.floor(34.98))才向下取整

print(math.pi)#n的值，约等于3.141592653589793

print(math.pow(2,10))#2的10次方

print(math.sin(math.pi/6))#正弦值

print(math.cos(math.pi/3))#余弦值

print(math.tan(math.pi/2)1#正切值

random模块

random模块主要用于生成随机数或者从一个列表里随机获取数据

print(random.random())#生成［0,1)的随机浮点数

print(random.uniform(20,30))#生成［20,30］的随机浮点数

printfrandom.randintflO,30))#生成口0,30］的随机整数

print(random.randrange(20,30))#生成［20,30)的随机整数

print(random.choice('abcdefg,))#从列表里随机取出一个元素

prin^random.sampleCabcdefghij',3))#从列表里随机取出指定个数的元素

datetime模块

datetime模块主要用来显示日期时间，这里主要涉及date类，用来显示日期;

time类,用来显不时米J;dateteime类,用来显示3期时间;timedelta类用来计算

时间。

importdatetime

#创建一个日期

print(datetime.date(2020z1,1))

print(datetime.time(18,23,45))#创建一个时间

print(datetime.datetime.now())#获取当前的日期时间

print(datetime.datetime.now{)+datetime.timedelta(3))#计算三天以后的日期时间

time模块

除了使用datetime模块里的time类以外，Python还单独提供了另一个time

模块，用来操作时间。time模块不仅可以用来显示时间，还可以控制程序，让

程序暂停(使用sleep函数)

print(time.time())#获取从1970-01-0100:00:00UTC到现在时间的秒数

print(time.strftime("%Y-%nn-%d%H:%M:%S"))#按照指定格式输出时间

print(time.asctime())#MonApr1520:03:232019

print(time.ctime())#MonApr1520:03:232019

print('hello')

print(time.sleep(10))#让线程暂停10秒钟

print('world')

calendar模块

calendar模块用来显示一个日历，使用的不多，了解即可。

calendar.setfirstweekday(calendar.SUNDAY)#设置每周起始日期码。周一到周日分别对应0~

6

calendar.firstweekdayO#返【可当前每周起始日期的设置。默认情况下，首次载入calendar模

块时返回0,即星期一。

c=calendar.calendar(2019)#生成2019年的日历，并且以周日为其实日期码

print(c)#打印2019年FI历

print(calendar.isleap(2000))#True.闰年返回True,否则返回False

获取年到年一共有多少个闰年

count=calendar.leapdays(1996z2010)#19962C10

#打印年月的口历

print(calendar.month(2019z3))20193

hashlib模块

hashlib是一个提供字符加密功能的模块，包含MD5和SHA的加密算法，具

体支持md5,sha1,sha224,sha256,sha384,sha512等算法。该模块在用户

登录认证方面应用广泛，对文本加密也很常见。

importhashlib

#待加密信息

str='这是一个测试'

#创建mdS对象

hl=hashlib.md5('hello,.encode(encoding='utf8'))

print(WD5加密后为：1+hl.hexdigest())

hl=hashlib.shal('123456,.encode())

print(hl.hexdigest())

h2=hashlib.sha224('123456'.encode())

print(h2.hexdigest())

h3=hashlib.sha256('123456'.encode())

print(h3.hexdigest())

h4=hashlib.sha384('123456,.encode())

print(h4.hexdigest())

hmac模块

HMAC算法也是一种一种单项加密算法，并且它是基于上面各种哈希算法/散

列算法的，只是它可以在运算过程中使用一个密钥来增增强安全性。hmac模

块实现了HAMC算法，提供了相应的函数和方法，且与hashlib提供的api基

本一致。

h=hmac.new('h'.encode。,'你好'.encode。)

result=h.hexdigest()

print(result)#获取加密后的结果

模块

模块里有和deep两个函数，分别用来对数据进行深复制和浅复制。

import

nums=[1,5,3,8,(100,200,300,400],6,7]

numsl=.(nums)ft对nums列表进行浅复制

nums2=.deep(nums)#对nums列表进行深复制

uuid模块

UUID是128位的全局唯一标识符，通常由32字节的字母串表示，它可以保

证时间和空间的唯一性，也称为GUID。通过MAC地址、时间戳、命名空间、

随机数、伪随机数来保证生产的ID的唯一性。随机生成字符串，可以当成token

使用，当成用户账号使用，当成订单号使用。

方法作用

方法作用

基于MAC地址，时间戳，随机数来生成唯一的uuid,

uuid.uuidl()

可以保证全球范围内的唯一性。

算法与uuidl相同，不同的是把时间戳的前4位置换为

POSIX的UIDo不过需要注意的是python中没有基于

uuid.uuid2()

DCE的算法，

所以python的uuid模块中没有uuid2这个方法。

通过计算一个命名空间和名字的md5散列值来给出一个uuk

以保证命名空间中的不同名字具有不同的uuid,

但是相同的名字就是相同的uuid了。

namespace并不是一个自己手动指定的字符串或其他量，

uuid.uuid3(namespace,name)

而是在uuid模块中本身给出的一些值。

比如uuid.NAMESPACE_DNS,uuid.NAMESPACE_OID,

uuid.NAMESPACE_OID这些值。

这些值本身也是UUID对象，根据一定的规则计算得出。

uuid.uuid4()通过伪随机数得到uuid,是有一定概率重复的

uuid.uuid5(namespace,name)和uuid3基本相同，只不过采用的散列算法是sha1

一般而言，在对uuid的需求不是很复杂的时候，uuidl或者uuid4方法就已经

够用了

importuuid

print(uuid.uuidl())#根据时间戳和机器码生成uuid,可以保证全球唯一

print(uuid.uuid4())#随机生成uuid,可能会有重复

#使用命名空间和字符串生成uuid.

#注意一下两点：

#1.命名空间不是随意输入的字符串，它也是一个uuid类型的数据

#2.相同的命名空间和想到的字符串，生成的uuid是一样的

print(uuid.uuid3(uuid.NAMESPACE_DNS,'hello'))

print(uuid.uuid5(uuid.NAMESPACE_OID,'hello'))

pip命令的使用

在安装Python时，同时还会安装pip软件，它是Python的包管理工具，可以

用来查找、下载、安装和卸载Python的第三方资源包。

配置pip

可以直接在终端中输入pip命令，如果出错，可能会有两个原因：

1.pip安装成功以后没有正确配置

2.安装Python时，没有自动安装pip(很少见)

配置pip

和运行Python命令一样，如果想要运行pip命令同样也需要将pip命令的安

装目录添加到环境变量中

・>RfU>BOOTCAMP(C3>MP>chra>>Local>Programs>Python>Python37>Scriptsv。

W修改8.Afi大小

.Q17«1SWW101KB

MW47「匚吟Fl」，，」

pip-201W4/1178

*>pip37，xt;、□—m♦—；13

pip3g2OW4/11706101KB

编辑环境变量X

%USERPROFILE%\AppData\Local\Microsoft\WindowsApps新建(N)

%PyCharm%

C:\ProgramFiles\Redis\

编辑(E)

C:\ProgramFiles\MySQL\MySQLServer5.7\bin

C:\Users\chris\AppData\Roaming\npm

浏览

C:\Users\chris\ADDData\Locdl\Proardms\Pvthon\Pvthcn37

[C:\Users\chris\AppData\Local\Programs\Python\Pythcn37\Scripts]

删除(Q)

上移(U)

下移(Q)

编辑文本(工)…

确定取消

安装pip

如果在Python安装对应的目录中，没有发现pio.exe文件，可能是因为在安

装Python时未自动安装pip,建议将Python卸载，然后在重新安装Python时

选择installNOW使用默认方式安装Python.

②Python3.7.6(64-bit)SetupX

InstallPython3.7.6(64-bit)

SelectInstallNowtoinstallPythonwithdefaultsettings,orchoose

Customizetoenableordisablefeatures.

9InstallNow

C:\Users\chris\AppData\Local\Programs\Python\Python37

IncludesIDLE(pjq^nddocumentation

Createsshortcutsandfileassociations

->Customizeinstallation

Chooselocationandfeatures

python

for0Installlauncherforallusers(recommended)

windows0AddPython3.7toPATHCancel

管理第三方包

对第三方包的管理主要包含查找、安装和卸载三个部分的操作。

安装

使用pipinstall（包名＞命令可以安装指定的第三方资源包。

pipinstallipython#安装ipython包

使用install命令下载第三方资源包时，默认是从pythonhosted下载，由于各

种原因，在国内下载速度相对来说比较慢，在某些时候甚至会出现连接超时的

情况，我们可以使用国内镜像来提高下载速度。

临时修改

如果只是想临时修改某个第三方资源包的下载地址，在第三方包名后面添加-i

参数，再指定下载路径即可，格式为pipinstall（包名＞-i〈国内镜像路径〉

pipinstallipython-i/simple

永久修改

除了临时修改pip的下载源以外，我们还能永久改变pip的默认下载路径。

在当前用户目录下创建一个pip的文件夹，然后再在文件夹里创建pip.ini文件

并输入一下内容：

[global]

index-url=https：///simple

[install]

trusted-host=pypi.

常见国内镜像

•阿里云/pypi/simple/

•中国科技大学/simple/

•豆瓣(douban)/simple/

•清华大学/simple/

•中国科学技术大学/simple/

卸载

使用pipinstall〈包名＞命令可以用来卸载指定的第三方资源包。

pipuninstallipython#卸载ipython包

查找

使用piplist或者pipfreeze命令可以来管理第三方资源包。这两个命令的功能

一致，都是用来显示当前环境里已经安装的包，区别在于piplist会列出所有

的包，包括一些无法uninstall的包；而pipfreeze只会列出我们安装的第三方

包。

总结

开发中，我们通常会使用很多笫三方的资源包，我们在将程序部署到服务器的

时候，不仅要把代码上传到服务器，同时还需要把代码里用到的第三方资源包

告诉服务器。那么这里就有两个问题：

1.

当我们电脑上运行很多个项目，每个项目使用的第三方资源包又不一致时，怎

样将代码和它使用到的第三方资源包放在一起呢？答:虚拟环境

2.

3.

怎样将自己代码使用到的第三方资源包告诉给服务器？

i.使用pipfreeze>requires.tx:命令，将代码里使用

到的第三方资源包以及版本号写入到requirements,txt文件，

在部署时，同时将requirements.txt文件上传到服务器。

ii.服务潜在拿到代码以后，首先运行pipinstall-r

requirements,txt命令，将文件里列出的所有第三方框架先安

装到服务器，然后才能运行代码。

使用pycharm管理第三方包

除了使用pip命令管理第三方资源包以外，我们还能使用pycharm来对第三

方包进行管理。

自定义模块

除了使用系统提供的内置模块以外，我们还能自己写一个模块供自己的程序使

用。一个py文件就是一个模块，所以，自定义模块很简单，基本上相当于创

建一个py文件。但是，需要注意的是，如果一个py文件要作为一个模块被别

的代码使用，这个py文件的名字一定要遵守标识符的命名规则。

模块的查找路径

创建•个模块亦常简单，安装标识符的命名规则创建•个py文件就是•个模

块。但是问题是，我们需要把创建好的这个py文件放在哪个位置，在代码中

使用import语句才能找到这个模块呢？

Python内置sys模块的path属性，列出了程序运行时查找模块的目录，只需

要把我们创建好的模块放到这些任意的一个目录里即可。

importsys

print(sys.path)

C:\\Users\\chris\\Desl<top\\Test',

'C:\\Users\\chris\\AppData\\Local\\Programs\\Python\\Python37\\python37.zip',

'C:\\Users\\chris\\AppData\\Local\\Programs\\Python\\Python37\\DLLs',

'C:\\Users\\chris\\AppData\\Local\\Programs\\Python\\Python3八\lib',

'C:\\Users\\chris\\AppData\\Local\\Programs\\Python\\Python37*,

'C:\\Users\\chris\\AppData\\Roaming\\Python\\Python37\\site-packages',

'C:\\Users\\chris\\AppDmta\\Local\\Programs\\Python\\Python3'7\\lib\\site-packages'

]

_an_的使用

使用from〈模块名＞import*导入一个模块里所有的内容时，本质上是去查找这个

模块的_all_属性，将_all_属性里声明的所有内容导入。如果这个模块里没

有设置_all_属性，此时才会导入这个模块里的所有内容。

模块里的私有成员

模块里以一个下划线_开始的变量和函数，是模块里的私有成员，当模块被导

入时，以_开头的变量默认不会被导入。但是它不具有强制性，如果一个代码

强行使用以一开头的变量，有时也可以。但是强烈不建议这样使用，因为有可

能会出问题。

总结

testl.py:模块里没有_2口_属性

a='hello'deffn():

print('我是testl模块里的fn函数’)

test2.py：模块里有_all_属性

x='你好'

y='good'def-foo():

print「我是test2模块里的foo图数’)

_all_=('x','foo')

test3.py:模块里有以—开头的属性

m='早上好.

_n='下午好，def_bar():

print('我是test3I!的bar函数')

demo.py

fromtestlimport*fromtest2import*fromtest3import

print(a)

fn()

print(x)#print(y)会报铝，test2的_all_里没有变量y

foo()

print(m)#print(_n)公报错，入test3时，_n不公被导入

importtest3

print(test3._n)#也可以强行使用，但是强烈不建议

_name_的使用

在实际开中，当一个下发人员编写完一个模块后，为了让模块能够在项目中达

到想要的效果，这个开发人员会自行在py文件中添加一些测试信息，例如：

testl.py

defadd(a,b):

returna+b

#这段代码应该只有直接运行这个文件进行测试时才要执行#如果别的代码导入本模块，这段代码不应该被

执行

ret=add(12,22)

print('测试的结果是ret)

demo.py

importtestl.py#只要导入了tetsl.py,就会,工刻执行testl.py代码，打印测试内容

为了解决这个问题，python在执行一个文件时有个变量_name_.在Python中，

当直接运行一个py文件时，这个py文件里的_name_值是—main一据此可以判

断一个一个py文件是被直接执行还是以模块的形式被导入。

defadd(a,b):

returna+b

if_name_=='_main_':#只仃接执行这个py丈件时，_name_的值才是_main_

#以下代码只有直接运行这个文件才会执行，如果是文件被另J的代码导入，下面的代码不会执行

ret=add(12,22)

print('测试的结果是,jet)

注意事项

在自定义模块时，需要注意一点，自定义模块名不要和系统的模块名重名，杏

则会出现问题！

包的使用

一个模块就是一个py文件，在Python里为了对模块分类管理，就需要划分

不同的文件夹。多个有联系的模块可以将其放到同一个文件夹下，为了称呼方

便，一般把Python里的一个代码文件夹称为一个包。

1.导入包的方式

现有以下包newmsg,包里由两个模块,分别是sendmsg.py、recvmsg.py文件。在包的

上级文件夹里,有一个test.py文件，目标是在test.py文件里引入newmsg的两个

模块。

目录结构如下图所示:

newmsg

test.py

sendmsg.py文件里的内容如下:

defsend_msg():

print（'----------sendmsg方法被调用了-----"）

recvmsg.py文件里的内容如下：

defrecv_msg（）:

print（'.........recvmsg方法被调用\---------------'）

可以使用以下几种方式来导入模块，使用模块生的方法。

1>.直接使用包名.模块模块名导入指定的模块。

►testpyx

•g•_____.模域和包一・bash-80*24

newmsg.sendmsg

JiangdeMacBook-Pro:WIQfijiangweilpythontest.py

2newmsg.sendmsg.send_msg()-------sendmsg-----------

Ji“ngdoMacBook-Pr。：模快IQ包jiangweiS|

2>.使用fromxxximportxxx方式导入拈定模块。

test.pyx

newmsgsendmsg,recvmsg

sendmsg.send_msg()

recvmsg.recv_msg()

#newmsg.sendmsg.sendmsg()此时，需要直接写模块名，不能再写包名

3>.使用_init_.py文件，导入包里的指定模块c

可以在newmsg里.创建.py文件，在该文件里导入指定的内容

>test.pyx

newmsgnpor-sendmsg,recvmsg

2sendmsg.send.msgO

•••__________________一模块和包一-bash—80x24

,JianadaMacBqok-Pro块和向jiangwei$pythontest.py

[el]。wo’djnewmsg包里_init_py文件的代码会自动执行

-------senamsg----------

JiangdeMacBook-Pro:模块和包jiangwei$

在_打/_山文件里编写代码:

from.importsendmsg#'.代表的是当前文件夹

test.py文件里的代码

importnewmsgI导入时•人包％L咆名的_init_.py文件里,导入了指定模块

newmsg.sendmsg.sendm_msg()#可以直接调用对应的力3、#newmsg.recvmsg.recv_msg()''可以

使用recvmsg模块，因为_init_.py文件里没有导入这个模块

4.＞使用_init_.py文件，结合_all_属性，导入包里的所有模块。

在newmsg包里的_init_.py文件里编写代码：

_all_=["sendmsg","recvmsg"]#指定导入的内容

test.py文件代码:

fromnewmsgimportI#格newmsg里的_inint_.pyk件里,_all_展件时应的所仃模块都导入

sendmsg.sendmsg()

recvmsg.recvmsgO

总结