模块与包及json模块学习

server/2024/9/24 13:23:45/

【一】模块与包介绍

【1】什么是模块

在Python中，一个py文件其实就是一个模块

文件名 knight.py中 py就是模块名

【2】模块的优点

有了模块以后可以增加程序的可读性，提高开发效率

【3】模块的来源

（1）在Python解释器内部内置有很多模块
（2）自己写的文件也是一个模块

【4】模块的存在形式

（1）单模块

就是自己定义的功能所在的py文件

（2）包

将自己定义的功能所在的py文件总结起来，放到一个文件夹下，构成一个包

必须有--init--.py文件

【二】模块的使用

# knight文件
name = "knight"
​
​
# 定义一个函数 函数的功能是打印name
def show_name():print(name)
​
​
# 定义一个函数修改name
def change_name():global namename = "hyt"# print(name)# 内嵌函数
def outer():def inner():print(f'这是outer内部的inner')return inner

  • 下面我又新建了一个文件,在新建文件中 ，导入上面的模块文件knight

import knight
# 打印当前 模块对象 位置
print(knight)
# 打印模块中的 name 值
print(knight.name)
# 调用模块中的更改name值的方法 修改全局的name
knight.change_name()
# 更新全局的name
print(knight.name)
# 调用内嵌函数
func = knight.outer()
func()

【2】import语句发生的内部原理

  • 前提是有一个自己写的 xxx.py 文件 在这个py文件内部有自己的名称空间

  • 通过import xxx 导入了当前模块

  • 进入到xxx.py 文件，将所有源代码执行一遍

  • 如果没有写调用函数的命令，则不会调用，而是检索到所有的函数地址

  • 会自动创建一个xxx.py文件的名称空间 --->将xxx.py 文件 的名称空间和 自己的名称空间合并

  • 通过模块名.属性名

【3】支持导入多个模块

（1）方式一：单独导入多个模块
import knight
import time
import user_src
（2）方式二：一次性导入多个模块
import knight, user_src, time

【4】详细导入语法

（1）只要模块中的指定参数或者方法
from 模块名 import 属性名
from knight import show_name
show_name()
（2）只要模块中的所有参数和方法
from knight import *
show_name()
print(name)
outer = outer()
outer()

【5】重命名模块

  • 对导入的模块进行重命名

import numpy as np
# 导入模块 模块名叫 knight,但我改成gdy
from knight import name as gdy
# 在当前文件中执行gdy
print(gdy)      # knight

【三】循环导入问题

  • 在一个文件中调用另一个文件

  • 另一个文件再调用当前文件

【1】方法一

bar.py

print("正在导入foo")
name_bar = 'bar'
from foo import name_foo
print('导入foo结束')

foo.py

print('正在导入bar')
name_foo = 'foo'
from bar import name_bar
print('导入bar结束')

main.py

import bar

【2】方法二

  • foo.py

print('导入bar开始')
name_foo = 'foo'
def show_name_foo():from bar import name_barprint(name_bar)
print('导入bar结束')

  • bar.py

print('导入foo开始')
name_bar = 'bar'def show_name_bar():from foo import name_fooprint(name_foo)
print('导入foo结束')

  • main.py

import bar
bar.show_name_bar()

【四】模块加载和搜索顺序

【1】模块的分类

纯python编写的自己定义的模块

内置的一系列模块 (python解释器自带的和你安装 pip install )

使用c语言编写的底层代码

c 和 c++ 扩展出去的模块

【2】加载顺序

先c 和 c++ 扩展出去的模块

使用c语言编写的底层代码

内置的一系列模块 (python解释器自带的和自己安装的pip)

自己编写的定义的Python文件

【3】查找顺序

  • 先从自己的局部查

def func():import time

  • 再从全局查

import time

  • 再去内建查

    • python解释器自带的模块和你安装的模块中查，查出对应的模块再使用

  • 去底层c语言查

    • 有些功能点进去看源码发现只有一个pass，是因为它使用c语言写的，但是被他省略了

【五】绝对路径和相对路径

【1】相对路径

# ./表示当前同级目录下
# ../表示当前目录的上一级目录
# 默认就是当前目录下
with open('../user_data.text', 'w', encoding='utf-8') as fp:fp.write('111'

【2】绝对路径

# 在python内部查找的顺序都是绝对
import sys
print(sys.path)
# [
# 'H:\\pycharm projects\\day\\模块学习',
# 'H:\\pycharm projects',
# 'H:\\Pycharm\\PyCharm 2023.3.5\\plugins\\python\\helpers\\pycharm_display',
# 'H:\\python\\python310.zip',
# 'H:\\python\\DLLs',		# 这里放的就是c语言源码编译后的扩展包
# 'H:\\python\\lib',		# 放的是内置的模块或者安装的模块
# 'H:\\python',				# # 安装python解释器的路径
# 'H:\\python\\lib\\site-packages',		# 这里面也有部分安装的的包 ，默认安装到 site-packages
# 'H:\\Pycharm\\PyCharm 2023.3.5\\plugins\\python\\helpers\\pycharm_matplotlib_backend'
# ]

【六】包

【1】什么是包

  • 模块是功能和集合体，将开发的当前模块的所有功能都放到了一个 模块中

  • 例如：加(逻辑验证) 减(逻辑验证) 乘(逻辑验证) 除(逻辑验证)

  • 将上述四个模块统一成一个文件夹，从这个文件夹中导入指定的功能即可

  • 包就是模块的几何体

【2】如何创建包

# 【1】创建一个文件夹
# 在文件夹内部创建一个__init__.py文件
# 这个文件就叫包# 【2】在pycharm右键文件新建package
# 自动创建__init__.py文件

【3】使用包

（1）方式一

  • __init__.py

# 这个文件是空白

  • add.py

def add(x, y):print("加法功能")if not x.isdigit() or not y.isdigit():return False, f'当前数字格式错误'return True, int(x) + int(y)

  • multy.py

def multy(x, y):print(f"乘法功能")if not x.isdigit() or not y.isdigit():return False, f'当前数字格式错误'return True, int(x) * int(y)

  • main.py

from calculator import add,multy# <module 'calculator.add' from 
print(add.add('1','2'))
（2）方式二

  • __init__.py

# 在这个文件中注册，如果不在这注册就只能和上面一样导入模块名from .add import add
from .multy import multy

  • main.py

from calculator import add,multyx = '2'
y = '9'print(add(x, y))  # 这里的add是方法名
print(multy(x, y))  # 这里的add是方法名

【七】导入语法总结

# import 模块名 语法 只会检索当前模块内的所有变量名
# import 包名 语法 会自动检索 __init__.py文件内的所有变量名，然后再去检索每一个模块的里面的变量名
# 加载的时候多加载一层__init__.py
# 查找的时间也多查找一层__init__.py# 不管是在模块还是包还是自己文件中，只要检索到指定名字就好停止检索

【八】json模块

【1】什么是序列化

  • 将Python中的字典、列表、元组 ... 转换成 字符串类型

  • 如果使用str强制转换数据类型，造成的后果就是转换后的字符串无法转回Python对象

【2】什么是反序列化

  • 将字符串类型的数据转换成Python对象(列表、字典、元组 ... )

  • 能将python对象转为字符串 --> 字符串转回python对象

【3】json模块

（1）导入json模块
import json
（2）保存和读取
[1] 序列化保存Python对象数据

  • json.dump()保存py数据到json文件中

import jsonuser_data_dict = {'username': "knight","password": "123"
}
# 保存到本地文件中，保存进去的是字典格式，文件格式为json数据
with open("user_data.json", "w", encoding="utf-8") as file:json.dump(obj=user_data_dict, fp=file)# {"username": "knight", "password": "123"}# 在内部自动将单引号全部转换为双引号
[2] 将json格式数据转换为Python对象数据

  • json.load()转换为Python数据

with open("user_data.json",'r',encoding="utf-8") as file:data = json.load(file)
print(data,type(data))
#{'username': 'knight', 'password': '123'} <class 'dict'>
（3）转换
# 反序列化和序列化方法转换
# 将一个字典转换为字符串 再转回字典
[1] 将字典转换为字符串格式
data_json_str = json.dumps(obj=user_data_dict)
print(data_json_str, type(data_json_str))
# {"username": "knight", "password": "123"} <class 'str'>
[2] 将字符串转换为字典
data_json_dict = json.loads(data_json_str)
print(data_json_dict, type(data_json_dict))
# {'username': 'knight', 'password': '123'} <class 'dict'>
（4）保存中文数据
user_data = {'name': "爱意", "age": 18}
with open('data.json', 'w', encoding='utf8') as fp:json.dump(obj=user_data, fp=fp, ensure_ascii=False)# 编码和解码
# 编码 encode(编码格式)
# 解码 decode(编码格式)


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