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python 类、模块、包的区别

IP云
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学习python的时候，碰到了import 和 from xx import xx的问题， 为了弄清楚什么是 module 和package ，这篇文章讲解的不错！！

原文： http://www.cnblogs.com/kex1n/p/5977051.html

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类

类的概念在许多语言中出现，很容易理解。它将数据和操作进行封装，以便将来的复用。

模块

模块，在Python可理解为对应于一个文件。在创建了一个脚本文件后，定义了某些函数和变量。你在其他需要这些功能的文件中，导入这模块，就可重用这些函数和变量。一般用 module_name.fun_name ，和 module_name.var_name 进行使用。这样的语义用法使模块看起来很像类或者名字空间，可将 module_name 理解为名字限定符。模块名就是文件名去掉.py后缀。

client.py

def func():
print "hello world!"

main.py

import client
if __name__ == '__main__':
print __name__
client.func()
print client.__name__

>>python main.py  ---> result:

__main__

hello world!

client

模块属性 __name__ ，它的值由Python解释器设定。如果脚本文件是作为主程序调用，其值就设为__main__，如果是作为模块被其他文件导入，它的值就是其文件名。

每个模块都有自己的私有符号表，所有定义在模块里面的函数把它当做全局符号表使用。

模块可以导入其他的模块。通常将import语句放在模块的开头，被导入的模块名字放在导入它的模块的符号表中。

from module import names  可以直接从模块中导入名字到符号表，但模块名字不会被导入。
from module import *     可以把模块中的所有名字全部导入，除了那些以下划线开头的名字符号。不建议使用，不清楚导入了什么符号，有可能覆盖自己定义的东西
内建函数dir()可以查看模块定义了什么名字（包括变量名，模块名，函数名等）：dir(模块名)，没有参数时返回所有当前定义的名字

模块搜索路径

当导入一个模块时，解释器先在当前包中查找模块，若找不到，然后在内置的built-in模块中查找，找不到则按sys.path给定的路径找对应的模块文件(模块名.py)
sys.path的初始值来自于以下地方：
包含脚本当前的路径，当前路径
PYTHONPATH
默认安装路径
sys.path初始化完成之后可以更改
编译过的Python文件: .pyc文件
built-in 模块

上面的例子中，当 client 被导入后，python解释器就在当前目录下寻找client.py的文件，然后再从环境变量PYTHONPATH寻找，如果这环境变量没有设定，也不要紧，解释器还会在安装预先设定的的一些目录寻找。这就是在导入下面这些标准模块，一切美好事情能发生的原因。

这些搜索目录可在运行时动态改变，比如将module1.py不放在当前目录，而放在一个冷僻的角落里。这里你就需要通过某种途径，如sys.path，来告知Python了。sys.path返回的是模块搜索列表，通过前后的输出对比和代码，应能理悟到如何增加新路径的方法了吧。非常简单，就是使用list的append()或insert()增加新的目录。 

#module2.py

import sys

import os

print sys.path

workpath = os.path.dirname(os.path.abspath(sys.argv[0]))

sys.path.insert(0, os.path.join(workpath, 'modules'))

print sys.path

其他的要点

模块能像包含函数定义一样，可包含一些可执行语句。这些可执行语句通常用来进行模块的初始化工作。这些语句只在模块第一次被导入时被执行。这非常重要，有些人以为这些语句会多次导入多次执行，其实不然。

模块在被导入执行时，python解释器为加快程序的启动速度，会在与模块文件同一目录下生成.pyc文件。我们知道python是解释性的脚本语言，而.pyc是经过编译后的字节码，这一工作会自动完成，而无需程序员手动执行。

包

通常包总是一个目录，可以使用import导入包，或者from + import来导入包中的部分模块。包目录下为首的一个文件便是 __init__.py。然后是一些模块文件和子目录，假如子目录中也有 __init__.py 那么它就是这个包的子包了。

在创建许许多多模块后，我们可能希望将某些功能相近的文件组织在同一文件夹下，这里就需要运用包的概念了。包对应于文件夹，使用包的方式跟模块也类似，唯一需要注意的是，当文件夹当作包使用时，文件夹需要包含__init__.py文件，主要是为了避免将文件夹名当作普通的字符串。__init__.py的内容可以为空，一般用来进行包的某些初始化工作或者设置__all__值，__all__是在 from package-name import * 这语句使用的，全部导出定义过的模块。

可以从包中导入单独的模块。
1). import PackageA.SubPackageA.ModuleA,使用时必须用全路径名
2). 变种: from PackageA.SubPackageA import ModuleA, 可以直接使用模块名而不用加上包前缀。
3). 也可以直接导入模块中的函数或变量：from PackageA.SubPackageA.ModuleA import functionA
import语句语法：
1. 当使用from package import item时，item可以是package的子模块或子包，或是其他的定义在包中的名字（比如一个函数、类或变量）
首先检查item是否定义在包中，不过没找到，就认为item是一个模块并尝试加载它，失败时会抛出一个ImportError异常。
2. 当使用import item.subitem.subsubitem语法时，最后一个item之前的item必须是包，最后一个item可以是一个模块或包，但不能是类、函数和变量
3. from pacakge import *
如果包的__init__.py定义了一个名为__all__的列表变量，它包含的模块名字的列表将作为被导入的模块列表。
如果没有定义__all__， 这条语句不会导入所有的package的子模块，它只保证包package被导入，然后导入定义在包中的所有名字。
python包是：
包是一个有层次的文件目录结构，它定义了由n个模块或n个子包组成的python应用程序执行环境。
通俗一点：包是一个包含__init__.py 文件的目录，该目录下一定得有这个__init__.py文件和其它模块或子包。

常见问题：

  • 引入某一特定路径下的模块

    • 使用 sys.path.append(your module path)

  • 将一个路径加入到python系统路径下，避免每次通过代码指定路径

    • 利用系统环境变量 export PYTHONPATH=$PYTHONPATH:your module path ，
    • 直接将这个路径链接到类似 /Library/Python/2.7/site-packages 目录下

  • 好的建议

    • 经常使用 if __name__ == '__main__' ，保证你写包既可以import又可以独立运行，用于test。
    • 多次import不会多次执行模块，只会执行一次。可以使用 reload 来强制运行模块，但不提倡。

包（package）

为了组织好模块，将多个模块分为一个包。包是python模块文件所在的目录，且该目录下必须存在 __init__.py 文件。常见的包结构如下： 

package_a

├── __init__.py

├── module_a1.py

└── module_a2.py

package_b

├── __init__.py

├── module_b1.py

└── module_b2.py

main.py
  • 如果 main.py 想要引用 package a 中的模块 module a1 ，可以使用: 
from package_a import module_a1

import package_a.module_a1
  • 如果 package a 中的 module a1 需要引用 package b ，那么默认情况下，python是找不到 package b 。我们可以使用 sys.path.append('../') ,可以在 package a 中的 __init__.py 添加这句话，然后该包下得所有module都添加* import __init _ 即可。

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