Python学习_09_模块

模块

模块是python中的最高组织单元，在物理层面上，模块以文件存储，模块的文件名就是模块的名字.py，每个模块都有自己的名称空间。

python按照路径搜索来查找模块文件，在PYTHONPATH环境变量中的路径为Python模块的搜索路径，通过sys.path属性可以看到模块搜索路径的列表，python按照这个列表的顺序对模块进行搜索，所以在路径列表前面的路径搜索到模块之后就不会继续搜索。由于该值是一个列表，可以通过sys.path.append方法，或者sys.path.insert方法添加路径到该列表中，或者通过sys.path.pop方法将某些路径排除到搜索路径之外等等。

包

模块的物理层面是文件，包就是有层次的特殊文件结构，特殊的点在于，每个目录下面都必须有__init__.py文件，如果没有该文件，则只是一个普通的文件目录，并不能作为包导入。这是因为导入包的原理其实就是导入该包的路径下面的__init__.py，其中包含可以导入的各种模块。

模块导入和加载

通过import、from   import语句导入一个模块，或者通过as给模块起别名，模块只有在第一次导入的时候才会被加载，模块加载时，其实就是执行模块中的所有语句，此时，如果模块中除了定义的类和方法之外，在顶级作用域下有代码时，这些代码会被执行，所以在模块编写中需要避免在顶级作用域下直接执行代码。

在模块第一次被导入时，往往会比较慢，这是因为python在导入一个新的模块时，会从模块所在目录检查是否有.pyc文件，如果没有该文件，则会将模块编译成字节码，从而提高下一次导入的效率。

python也可以从一个ZIP文件中导入模块，该ZIP文件会被看成一个包，然而python不会再生成.pyc文件到该ZIP文件中，所以导入效率相对较低一些。

名称空间

名称空间指标示符到对象的映射，python在执行过程中，有两个或者三个活动的名称空间：局部名称空间、全局名称空间、内建名称空间。内建名称空间的所有名字都包含在__builtins__模块中，该模块又包含__buitin__模块，该模块中包含内建函数、异常以及其他属性，每一个python程序执行之前都会先导入__builtins__模块，每个模块都有自己的名称空间，导入一个模块时，会加载执行模块的全局名称空间，这也是为什么在加载一个模块时，所有顶级作用域下的代码会直接执行。

名称空间和作用域的关系：所有局部名称空间的名称都在局部作用范围内，局部名称空间之外的所有名称都在全局作用范围内。局部名称空间和作用域会随着函数的调用而不断变化，但是全局名称空间是不变的。名称空间决定一个变量名字是否存在，而作用域决定一个变量名字是否可以被访问到。通过globals()、locals()内建函数可以判断出某一名字属于哪个名称空间。在访问一个属性的时候，会从局部名称空间、全局名称空间、内建名称空间中寻找该名字，如果都找不到则会返回一个NameError的错误，由于寻找时总是先去寻找局部名称空间，所以局部名称空间中如果有和全局名称空间中的变量重名，则会讲全局名称空间中的变量“覆盖”（其实是不会再被找到）。

内建函数

__import__()函数，实际上import语句调用的就是__import__()函数来完成工作，通过重写该函数，可以自定义导入算法，也可以使用md=__import__(‘module’) ，相当于 import module as ad。

globals()、locals() 返回全局名称空间和局部名称空间的字典，其键为名称空间中的名字。

reload()函数可以从新加载一个模块，顾名思义，会讲模块从新执行一次。