?Python【模塊與包】保姆式教學，新手快速入門

👳前言

這是新手教程的第四期了，前面已經出過了Python的基礎入門、面向物件編程和正則三期，今天的內容是Python的模塊與包，

如果你還沒有看過前面的教程，有時間可以回去看一下，歡迎訂閱我的專欄，這個系列的文章都會放在專欄里面，學完你就能無障礙進階Python的任何方向，

Python新手入門教程專欄

模塊與包在Python當中使用得不可謂不頻繁，Python之所以代碼量少、開發速度快，模塊與包占據了非常大的原因，這也是新手在進階爬蟲、資料分析、web開發等方向必須掌握的技能，

👳一、模塊

（一）定義

模塊指的是Python的程式檔案（源檔案），模塊的檔案名就是模塊名加上.py，里面包含了Python物件定義和Python陳述句，模塊包含了定義函式、類和執行代碼等等，一般情況下不要去修改模塊，以免模塊失效，

（二）模塊匯入

Python中允許匯入的形式來進行模塊呼叫，Python中的模塊也是物件，模塊中定義的所有全域變數，匯入后都成為模塊的屬性，

1.語法1： import 模塊名

如果要匯入多個模塊，可以只用1個import來匯入多個模塊，多個模塊之間用逗號隔開即可，但是在Python的PEP8風格里面，不建議這么做，所以要匯入幾個模塊，就寫幾個import來進行挨個匯入，

例子：匯入math模塊并呼叫sqrt()開平方的功能對9進行開平方

import math
num = math.sqrt(9)
print(num)

輸出結果：

3.0

提示一下，在Python中進行運算操作默認回傳的是float型別，所以是3.0，

2.語法2： from 模塊名 import 功能1，功能2

注意這里的功能后面不加括號，

例子：匯入math模塊并呼叫sqrt()開平方的功能對9進行開平方

from math import sqrt
num = sqrt(9)
print(num)

輸出結果：

3.0

3.語法3：from 模塊名 import

一般情況下，這個語法可以匯入模塊的所有功能，當你要用某個模塊的多個功能的時候，就不用挨個寫了，這里我就不舉例了，都是一樣的，

注意點：

這個方式并非在所有情況下都能匯入模塊中的所有功能，
如果模塊中有__all__=["功能1"，"功能2"]這樣的宣告,
那么匯入的模塊只能用功能1和功能2，
如果模塊中還有功能3等等功能，但是沒有在__all__=[串列]中宣告，則無法呼叫，

例子：(這個例子需要看完下面的自定義模塊才看得懂)

新建了1個叫module1的模塊，模塊代碼有2個功能：

def fun1() : #實作a+b并輸出結果
    print("fun1")

def fun2() : #實作a+b并輸出結果
    print("fun2")
__all__ = ["fun1"]  #宣告只能呼叫fun1()

在另一個Python檔案中用語法3的方式匯入模塊中的所有方法：

from module1 import *
fun1()
fun2()

執行結果只列印出來fun1,然后就報錯提示fun2()沒有被定義，無法識別，這就是因為

在module1中用__all__宣告了可呼叫的方法只有fun1()，

（三）定義別名

有的模塊或者模塊內的功能名字比較長，多次使用的時候不方便，可以進行自定義模塊或者功能的名字，

1.模塊自定義別名： import 模塊名 as 別名

例子：自定義time模塊為別名t并使用，

import time as t
t.sleep(3)  #延遲三秒
print("hello world")

程式執行3秒后輸出：

hello world

2.功能自定義別名： from 模塊名 import 功能名 as 別名

例子：匯入time模塊并自定義sleep()功能為s這個名字

from time import sleep as s
s(5)	#延時5秒
print("hello world")

程式執行5秒后輸出：

hello world

(四)自定義模塊

每個人都能生成自定義模塊來進行呼叫，自定義模塊就是Python檔案，我們寫代碼時創建的Python檔案就相當于1個模塊，

注意點：被呼叫的模塊盡量放在當前Python檔案相同目錄下，否則匯入時要宣告所在檔案夾才能匯入，

例子：自定義1個模塊，在另一個Python檔案中進行呼叫，

新建1個名為module1的Python檔案，代碼如下：

def fun1(a,b) : #實作a+b并輸出結果
    print(a+b)

相同目錄下新建另一個Python檔案，呼叫module1.py這個模塊：

import module1
module1.fun1(20,30)

運行當前Python檔案結果：

50

(五)模塊的測驗

每個模塊匯入的時候都默認被執行一遍，但同時在模塊內部又存在著很多的內部測驗代碼，為了避免匯入模塊時執行了模塊內部的測驗代碼，于是就牽扯到一個方法：

很多模塊在內部都有測驗方法：
if __name__ == "__main__":
	代碼1

這個方法能夠實作一個功能，在模塊中執行的話，就會執行代碼1的代碼，在其他檔案匯入該模塊的時候，則不會執行代碼1的代碼，所以一般模塊內部的測驗都放在了代碼1當中，

為什么？神奇的點就在于__name__，它在當前檔案中執行的結果是__main__，在其他檔案匯入時執行的結果是模塊名，所以利用這一點，用上if陳述句就能判斷模塊執行到底是在當前檔案執行還是被匯入執行，

舉例：

新建1個Python叫module1，作為模塊,代碼如下：

print(__name__) #列印__name__

執行結果：

__main__

再新建1個Python檔案，匯入剛才建好的module1.py模塊：

import module1

執行結果：

module1

在當前檔案的執行和被匯入時執行，結果是不一樣的，所以它成為了模塊的內部測驗方法，

注意點：在自定義的模塊中，不建議寫while循壞，不然匯入的程序中一直在執行模塊里面的while循壞，可能會跳不出來，也就是一直在匯入模塊，其他代碼執行不到，

👳二、包

（一）定義

包就是將有聯系的模塊放在同一個檔案夾下，并且該檔案夾里有“__init__.py”這個檔案，這個檔案夾就叫做包，

包的特征：

1.包也是物件
2.必須有__init__.py檔案
3.__init__.py檔案是包的構造方法，控制著包的匯入行為，一般是個空包
4.包里面不僅可以有模塊，還可以有子包

（二）包的創建

在Pycharm軟體中新建1個專案檔案，創建完成后，打開Pycharm創建1個專案檔案夾→點擊檔案夾→右鍵彈出選項→New→Python Package→完成創建，創建的新檔案夾就是包，里面自動創建了init檔案，

（三）包的匯入

常規匯入方法主要有2種，

方法1：import 包名.模塊名.目標

方法2：import 包名.子包.模塊名.目標

這里所說的目標可以是變數、函式等等物件，具體的在下面會講到，

(四)包的使用

使用形式1：常規使用1

import 包名.模塊名
包名.模塊名.功能

舉例：創建1個包，在另一個.py檔案中使用，要求.py檔案不包含在創建的包內，

步驟1，打開Pycharm新建一個專案，創建1個包，命名為demo，包里面新建1個.py檔案，命名為my_module，代碼如下：

a = 100
def fun1():
    print("這是1個包")

步驟2，打開另1個.py檔案，匯入已創建的包

import  demo.my_module
print(demo.my_module.a)
demo.my_module.fun1()

執行結果：

100
這是1個包

使用形式2：常規使用2

from 包名 import 模塊名
模塊名.功能
模塊名.變數

舉例：我沿用上面已經創建好的demo包，直接在步驟2中修改代碼，用這個新方式去匯入包并使用，

from demo import my_module
print(my_module.a)
my_module.fun1()

執行結果是一樣的：

100
這是1個包

使用形式3：另起別名并使用

import 包名.模塊名 as 別名
別名.功能
別名.變數

上面使用形式1中可能有人會發現，匯入模塊后的使用不太方便，又要包名又要模塊名的，能不能簡單點？當然可以，直接給包里的模塊另起1個縮短的別名，后面直接用別名就可以了，

沿用上面的使用形式1的例子，這里我就不改動步驟1了，我直接在步驟2中進行另起別名，

import  demo.my_module as n1    #另起別名為n1
print(n1.a)
n1.fun1()

執行結果：

100
這是1個包

結果是一樣的，但如果代碼比較長的話，使用別名會方便很多，

當然了，這里也可以用使用形式2的方式匯入包并另起別名，使用時用別名就可以了，這個方式我就不舉例了，你們自己可以去試試，

使用方式4：匯入某個功能

from 包名.模塊名 import 功能1
功能1

這里我也沿用已創建好的包，直接在另一個.py檔案中進行使用，

from demo.my_module import fun1
fun1()

執行結果：

這是1個包

使用方式5：匯入所有功能

在模塊匯入的時候我們介紹了import * 這個方式去匯入模塊里面的所有功能，在這里也可以這么入匯入包里面的模塊的所有功能，

舉例，名叫“demo”包里面有1個模塊叫“hhhh”，模塊的代碼如下：

def fun1(): 
    print("這是功能1")
def fun2():
    print("這是功能2")

然后我們在另一個.py檔案中呼叫一下;

from demo.hhhh import *
fun1()
fun2()

執行結果:

這是功能1
這是功能2

6.關于all的使用

關于__all__的使用在模塊的時候有介紹過，那是控制可以被匯入的功能串列，但在包里面，__all__是控制可以被匯入的模塊串列，即宣告哪些模塊可以被匯入，

包里面的__all__是在__init__檔案中宣告的，而不是在哪個模塊中寫的，

舉例：一個包里面有多個模塊，其中被all宣告的模塊可以被匯入，不宣告的不可以被匯入，

步驟1，在名為demo的包里面有hhhh和my_module兩個模塊，但在int檔案中被all宣告只有hhhh檔案可以使用，int檔案的代碼如下：

__all__ = [
    "hhhh"  # hhhh模塊允許被匯入
]

步驟2，在新的.py檔案中匯入demo包里面的hhhh和my_module兩個模塊：

from demo import *	#匯入包里面的所有模塊
hhhh.fun1()		#呼叫hhhh模塊的fun1功能，輸出“這是功能1”
my_module.fun1()	#呼叫my_module模塊的fun1功能，輸出“這是1個包”

執行結果：

很明顯，雖然用 * 匯入了所有模塊，但被all宣告可匯入的hhhh模塊是可以被使用的，沒被all宣告的my_module模塊是不能使用的，系統無法識別，

👳三、模塊與包的作用

1.提高代碼的可重用性，好用的代碼不止你1個人可以用，很多人都可以重復使用它，

2.提高代碼的可讀性，如果所有的代碼都放在1個.py檔案中，那代碼就太長了，增加了理解和維護難度，所以可以把一些常用的代碼封裝成包和模塊，起1個望文生義的名字，需要的時候直接用就行，減少了代碼的數量，提高了可讀性，

3.減少代碼的冗余，模塊里面封裝的一些方法，我們直接給引數去使用就可以了，不用把方法再寫一遍，占用記憶體，也就減少了代碼的冗余，

👳四、第三方庫的安裝

Python雖然有很多自帶的模塊和包，簡稱內置模塊，但只會使用內置模塊還不夠，畢竟內置模塊有限，我們經常會用到第三方的庫，這個時候學習怎么安裝第三方的庫（包）是很必要的，

今天來介紹3種第三方模塊與包的安裝方法，

1.通過pip安裝

可以通過包管理命令pip去進行第三模塊與包的下載和安裝，前提是你安裝的Python是照著我前面在【Python基礎入門】那篇文章所講的方式去安裝，所有的選項都勾選了，這樣你就不用配置環境變數了，首先查看一下你的pip是否能用，

方法：WIN+R調出運行視窗→輸入cmd→如果出現下面的pip資訊則是可以使用pip

如果出現紅字提示“cmd中 ’pip‘不是內部或外部命令，也不是可運行的程式或批處理檔案”，那么你就手動配置一下環境變數吧，實在不行就回過頭跟著我說的安裝Python的步驟去重新裝吧，

回到pip如何安裝第三方模塊與包的問題，首先我們得知道我們要安裝的第三方模塊與包是叫什么名字，比如Pillow這個第三方庫，這是Python下非常強大的處理影像的工具庫，安裝方法是：

1.WIN+R調出運行視窗
2.輸入cmd
3.輸入 pip install Pillow
4.等待下載和安裝的完成

有時候會出現很多紅字提示下載失敗，這個很正常，原因可能是：

（1）.pip版本過低，升級一下pip版本，在黑視窗輸入：python -m pip install -U pip

（2）網路不好，多下載幾遍就可以了

2.通過Pycharm安裝

通過pip安裝是不需要打開軟體的，但我們也可以通過Pycharm進行安裝，方法如下：

點擊左上角的 File → Settings → Project:專案名 → Python interpreter → 點擊 + →
輸入你想安裝的包名，選擇你看上的 → 點擊 Install Package → 等待下載和安裝

3.通過渠道下載.whl檔案安裝

可以通過官網等渠道去搜索和下載你想要的包，官網：https://pypi.org/ ，搜索你要下載的第三方庫，比如說Pillow這個庫，直接搜就可以了：

然后選擇你要下載的檔案，比如Pillow8.3.2這個版本，進入下載頁面，點擊 Download files，

進去之后有很多的版本型號，建議選擇與你符合的版本，否則可能裝不了，這里要注意Python版本、系統和電腦的位數，

比如說我的Python裝的是3.9.6的，所以我下的是cp39里面的，電腦是64位,用的是Windows系統，所以我下的版本是 Pillow-8.3.2-cp39-cp39-win_amd64.whl 這個檔案，

下載好之后，WIN+R 打開命令列輸入CMD，在黑視窗中輸入 pip install 檔案路徑下的檔案名，比如我下載后存放的路徑是D:\谷歌瀏覽器，所以我在黑視窗輸入的代碼是：

pip install D:\谷歌瀏覽器\Pillow-8.3.2-cp39-cp39-win_amd64.whl

然后回車進行安裝，等待安裝完成，

👳結語

Python中的模塊與包就先講到這里了，有粉絲跟我說不知道該怎么去看這個系列的博文，我這里說明一下，下面這張圖是我這個系列的文章知識板塊的總覽，主要分成基礎入門和高級編程兩塊，跟著序號去學就可以，

比如說首先你才開始學Python，那你就看基礎入門的文章，這一塊的知識我都放成了一篇，學完之后再去看高級編程里面的文章，跟著序號去找對應的文章就可以了，雖然有些板塊我還沒整理好，但后續會陸續更新這一塊的內容的，

Python新手入門教程專欄