1. 模塊（Module）

在計(jì)算機(jī)程序的開發(fā)過程中，隨著程序代碼越寫越多，在一個(gè)文件里代碼就會(huì)越來越長(zhǎng)，越來越不容易維護(hù)。
為了編寫可維護(hù)的代碼，我們把很多函數(shù)分組，分別放到不同的文件里，這樣，每個(gè)文件包含的代碼就相對(duì)較少，很多編程語言都采用這種組織代碼的方式。在Python中，一個(gè).py文件就稱之為一個(gè)模塊（Module）。

使用模塊有什么好處？

最大的好處是大大提高了代碼的可維護(hù)性。其次，編寫代碼不必從零開始。當(dāng)一個(gè)模塊編寫完畢，就可以被其他地方引用。我們?cè)诰帉懗绦虻臅r(shí)候，也經(jīng)常引用其他模塊，包括Python內(nèi)置的模塊和來自第三方的模塊。

使用模塊還可以避免函數(shù)名和變量名沖突。相同名字的函數(shù)和變量完全可以分別存在不同的模塊中，因此，我們自己在編寫模塊時(shí)，不必考慮名字會(huì)與其他模塊沖突。但是也要注意，盡量不要與內(nèi)置函數(shù)名字沖突。

你也許還想到，如果不同的人編寫的模塊名相同怎么辦？為了避免模塊名沖突，Python又引入了按目錄來組織模塊的方法，稱為包（Package）。

舉個(gè)例子，一個(gè)abc.py的文件就是一個(gè)名字叫abc的模塊，一個(gè)xyz.py的文件就是一個(gè)名字叫xyz的模塊。
現(xiàn)在，假設(shè)我們的abc和xyz這兩個(gè)模塊名字與其他模塊沖突了，于是我們可以通過包來組織模塊，避免沖突。方法是選擇一個(gè)頂層包名，比如mycompany，按照如下目錄存放

            
mycompany
├─ __init__.py
├─ abc.py
└─ xyz.py

          

引入了包以后，只要頂層的包名不與別人沖突，那所有模塊都不會(huì)與別人沖突。現(xiàn)在，abc.py模塊的名字就變成了mycompany.abc，類似的，xyz.py的模塊名變成了mycompany.xyz。

請(qǐng)注意，每一個(gè)包目錄下面都會(huì)有一個(gè)__init__.py的文件，這個(gè)文件是必須存在的，否則，Python就把這個(gè)目錄當(dāng)成普通目錄，而不是一個(gè)包。__init__.py可以是空文件，也可以有Python代碼，因?yàn)開_init__.py本身就是一個(gè)模塊，而它的模塊名就是mycompany。

類似的，可以有多級(jí)目錄，組成多級(jí)層次的包結(jié)構(gòu)。比如如下的目錄結(jié)構(gòu)：

            
mycompany
 ├─ web
 │ ├─ __init__.py
 │ ├─ utils.py
 │ └─ www.py
 ├─ __init__.py
 ├─ abc.py
 └─ xyz.py

          

文件www.py的模塊名就是mycompany.web.www

Notes: 自己創(chuàng)建模塊時(shí)要注意命名，不能和Python自帶的模塊名稱沖突。例如，系統(tǒng)自帶了sys模塊，自己的模塊就不可命名為sys.py，否則將無法導(dǎo)入系統(tǒng)自帶的sys模塊。

2. 使用模塊

Python本身就內(nèi)置了很多非常有用的模塊，只要安裝完畢，這些模塊就可以立刻使用。

我們以內(nèi)建的sys模塊為例，編寫一個(gè)hello的模塊：

            
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'''
#!/usr/bin/env python3 
# -*- coding: utf-8 -*-

' a test module '

__author__ = 'Michael Liao'

import sys

def test():
  args = sys.argv  # argv參數(shù)用列表存儲(chǔ)命令行的所有參數(shù)
  if len(args)==1: # 當(dāng)列表長(zhǎng)度為1時(shí)即只有一個(gè)參數(shù)時(shí)
    print('Hello, world!')
  elif len(args)==2: # 當(dāng)命令行有兩個(gè)參數(shù)時(shí)
    print('Hello, %s!' % args[1])
  else:
    print('Too many arguments!')

if __name__=='__main__':
  test()


          

第1行和第2行是標(biāo)準(zhǔn)注釋，第1行注釋可以讓這個(gè)hello.py文件直接在Unix/Linux/Mac上運(yùn)行，第2行注釋表示.py文件本身使用標(biāo)準(zhǔn)UTF-8編碼；

第4行是一個(gè)字符串，表示模塊的文檔注釋，任何模塊代碼的第一個(gè)字符串都被視為模塊的文檔注釋；

第6行使用__author__變量把作者寫進(jìn)去，這樣當(dāng)你公開源代碼后別人就可以瞻仰你的大名；

以上就是Python模塊的標(biāo)準(zhǔn)文件模板，當(dāng)然也可以全部刪掉不寫，但是，按標(biāo)準(zhǔn)辦事肯定沒錯(cuò)。

后面開始就是真正的代碼部分。

你可能注意到了，使用sys模塊的第一步，就是導(dǎo)入該模塊：

            
import sys

          

導(dǎo)入sys模塊后，我們就有了變量sys指向該模塊，利用sys這個(gè)變量，就可以訪問sys模塊的所有功能。

sys模塊有一個(gè)argv變量，用list存儲(chǔ)了命令行的所有參數(shù)。argv至少有一個(gè)元素，因?yàn)榈谝粋€(gè)參數(shù)永遠(yuǎn)是該.py文件的名稱，例如：

運(yùn)行python3 hello.py獲得的sys.argv就是['hello.py']，注意這里python3不算是參數(shù)；

運(yùn)行python3 hello.py Michael獲得的sys.argv就是['hello.py', 'Michael]。

最后，注意到這兩行代碼：

            
if __name__=='__main__':
  test()

          

當(dāng)我們?cè)诿钚羞\(yùn)行hello模塊文件時(shí)，Python解釋器把一個(gè)特殊變量__name__置為__main__，而如果在其他地方導(dǎo)入該hello模塊時(shí)，if判斷將失敗，因此，這種if測(cè)試可以讓一個(gè)模塊通過命令行運(yùn)行時(shí)執(zhí)行一些額外的代碼，最常見的就是運(yùn)行測(cè)試。

我們可以用命令行運(yùn)行hello.py看看效果：

            
$ python3 hello.py
Hello, world!
$ python hello.py Michael
Hello, Michael!

          

如果啟動(dòng)Python交互環(huán)境，再導(dǎo)入hello模塊：

            
>>> import hello
>>>

          

導(dǎo)入時(shí)，沒有打印Hello, word!，因?yàn)闆]有執(zhí)行test()函數(shù)。

調(diào)用hello.test()時(shí)，才能打印出Hello, word!：

            
>>> hello.test()
Hello, world!
          

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