Python_模块化(module)程序设计理念

模块和包概念的进化史

1.Python程序由模块组成。一个模块对应python源文件，一般后缀名是：.py

2.模块由语句组成。运行Python程序时，按照模块中语句的顺序依次执行

3.语句是Python程序的构造单元，用于创建对象、变量赋值、调用函数、控制语句等

“量变引起质变”是哲学中一个重要的理论。量变为什么会引起质变呢？本质上理解，随着数量的增加，管理方式会发生本质的变化；旧的管理方式完全不适合，必须采用新的管理方式。程序越来越复杂，语句多了，怎么管理？很自然的，我们会将实现同一个功能的语句封装到函数中，统一管理和调用，于是函数诞生了。

1程序更加复杂，函数和变量多了，怎么管理？同样的思路，“物以类聚”，我们将同一类型对象的“数据和行为”，也就是“变量和函数”，放到一起统一管理和调用，于是“类和对象”诞生了。

2程序继续复杂，函数和类更加多了，怎么办？好，我们将实现类似功能的函数和类统统放到一个模块中，于是“模块”诞生了。

3程序还要复杂，模块多了，怎么办？于是，我们将实现类似功能的模块放到一起，于是“包”就诞生了。

❤️大家可以清晰的看到这发展的流程，核心的哲学思想就是“量变引起质变”、“物以类聚”。同样的思路，在企业管理、人的管理中思路完全一致。大家可以举一反三。

标准库模块(standard library):

与函数类似，模块也分为标准库模块和用户自定义模块。Python标准库提供了操作系统功能、网络通信、文本处理、文件处理、数学运算等基本的功能。比如：random(随机数)、math(数学运算)、time(时间处理)、file(文件处理)、os(和操作系统交互)、sys(和解释器交互)等。另外，Python还提供了海量的第三方模块，使用方式和标准库类似。功能覆盖了我们能想象到的所有领域，比如：科学计算、WEB开发、大数据、人工智能、图形系统等。

为什么需要模块化编程模块(module)对应于Python源代码文件(.py文件)。模块中可以定义变量、函数、类、普通语句。这样，我们可以将一个Python程序分解成多个模块，便于后期的重复应用。模块化编程（Modular Programming）将一个任务分解成多个模块。每个模块就像一个积木一样，便于后期的反复使用、反复搭建

模块化编程有如下几个重要优势：

1.便于将一个任务分解成多个模块，实现团队协同开发，完成大规模程序

2.实现代码复用。一个模块实现后，可以被反复调用

3.可维护性增强

模块化编程的流程模块化编程的一般流程：

1.设计API，进行功能描述。

2.编码实现API中描述的功能。

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。模块的API和功能描述要点API(ApplicationProgramming Interface应用程序编程接口)是用于描述模块中提供的函数和类的功能描述和使用方式描述。模块化编程中，首先设计的就是模块的API（即要实现的功能描述），然后开始编码实现API中描述的功能。最后，在其他模块中导入本模块进行调用。可以通过help(模块名)查看模块的API。一般使用时先导入模块然后通过help函数查看。

【示例】设计计算薪水模块的API

 

模块文档字符串和API设计我们可以在模块的第一行增加一个文档字符串，用于描述模块的相关功能。然后，通过__doc__可以获得文档字符串的内容。【示例】模块文档字符串示例以及导入后如何读取文档字符串

#encoding=utf-8
import MySalary
print(MySalary.__doc__)
print(MySalary.yearSalary.__doc__)

在正常情况下，模块名字对应源文件名。仅有一个例外，就是当一个模块被作为程序入口时（主程序、交互式提示符下），它的__name__的值为__main__。我们可以根据这个特点，将模块源代码文件中的测试代码进行独立的处理。

模块的导入模块化设计的好处之一就是“代码复用性高”。写好的模块可以被反复调用，重复使用。模块的导入就是“在本模块中使用其他模块”。import语句导入import语句的基本语法格式如下：

import加载的模块分为四种类型：

1.使用python编写的代码.py文件

2.已被编译为共享库或DLL的C或C++扩展

3.一组模块的包

4.使用C编写并链接到python解释器的内置模块我们一般通过import语句实现模块的导入和使用，import本质上是使用了内置函数__import__()。当我们通过import导入一个模块时，python解释器进行执行，最终会生成一个对象，这个对象就代表了被加载的模块。

import  math
print(id(math))
print(type(math))
print(math.pi)    #通过math.成员名来访问模块中的成员

由上，我们可以看到math模块被加载后，实际会生成一个module类的对象，该对象被math变量引用。我们可以通过math变量引用模块中所有的内容。我们通过import导入多个模块，本质上也是生成多个module类的对象而已。有时候，我们也需要给模块起个别名，本质上，这个别名仅仅是新创建一个变量引用加载的模块对象而已。

from…import导入Python中可以使用from…import导入模块中的成员。基本语法格式如下：from模块名import成员1，成员2，…如果希望导入一个模块中的所有成员，则可以采用如下方式：from模块名import*⚠️尽量避免from模块名import*这种写法。*它表示导入模块中所有的不是以下划线_开头的名字都导入到当前位置。但你不知道你导入什么名字，很有可能会覆盖掉你之前已经定义的名字。而且可读性极其的差。一般生产环境中尽量避免使用，学习时没有关系。

模块的加载问题当导入一个模块时，模块中的代码都会被执行。不过，如果再次导入这个模块，则不会再次执行。Python的设计者为什么这么设计？因为，导入模块更多的时候需要的是定义模块中的变量、函数、对象等。这些并不需要反复定义和执行。“只导入一次import-only-once”就成了一种优化。

   

    

    

原文地址：https://blog.csdn.net/2301_80241120/article/details/142766999

免责声明：本站文章内容转载自网络资源，如本站内容侵犯了原著者的合法权益，可联系本站删除。更多内容请关注自学内容网（zxcms.com）！