8.1 【基础】什么是包、模块和库？

Python 中除了函数库以外，还有非常多且优秀的第三方库、包、模块。

那么问题就来了，库、模块和包各是什么意思？

它们之间有什么区别呢？今天就一起来学习下。

1. 模块

以 .py 为后缀的文件，我们称之为 模块，英文名 Module。

模块让你能够有逻辑地组织你的 Python 代码段，把相关的代码分配到一个模块里能让你的代码更好用，更易懂。

假设现在有一个名为 demo.py 的文件，文件内容如下

name="Python编程时光"
print("导入成功")

直接使用 import 语句就可以导入，导入之后，就可以使用 模块名.变量名 的方式访问这个变量。

>>> import demo
导入成功
>>> demo.name
'Python编程时光'
>>>

在导入模块的时候，有一个非常重要的全局变量需要掌握，那就是 __name__ 这个变量。

现在把 demo.py 的内容改成

$ cat demo.py
print("__name__ 的值为: " + __name__)

• 当模块被直接执行时， __name__ 的值为 __main__

$ python demo.py
__name__ 的值为: __main__

• 当模块被导入时， __name__ 的值为 模块名

>>> import demo
__name__ 的值为: demo

当该模块被导入后，会在当前目录下产生一个 叫做 __pycache__ 的缓存文件夹。

$ tree
.
├── __pycache__
│   └── demo.cpython-39.pyc
└── demo.py

这个文件夹有什么用呢？

简单来说，当你导入模块的时候，Python解释器会把模块的代码编译成字节码，并放入 __pycache__文件夹中。

这样以后再次运行的话，如果被调用的模块未发生改变，那就直接跳过编译这一步，直接去__pycache__文件夹中去运行相关的 *.pyc 文件，大大缩短了项目运行前的准备时间。

2. 包

在早一点的 Python 版本（Python 3.3 之前）中，如果一个文件夹下有一个 __init__.py 文件，那我们就称之为包，英文名 Package。

在后来的 Python 版本（Python 3.3 开始）中，就没有这个要求了，只要是文件夹就可以当做包，我们称之为空间命名包，为做区分，我把上面那种包称之为 传统包。

今天这节里主要讲讲传统包的内容。

传统包里的 __init__.py 可以为空文件，但一定要有该文件，它是包的标志性文件，在需要情况下可以在里面进行一些包的初始化工作。

$ tree
.
└── demo
    ├── __init__.py
    ├── bar.py
    └── foo.py

一个包里可以有多个模块，比如上面的 foo.py 和 bar.py 都属于 demo 模块。

如果要使用这些模块，就需要这样导入

>>> import demo.foo
成功导入 foo.py
>>> import demo.bar
成功导入 bar.py

或者这样

>>> from demo import foo
成功导入 foo.py
>>> from demo import bar
成功导入 bar.py

3. 库

Python 库是指一定功能的代码集合，通常认为他是一个完整的项目打包。

库->包->模块，是从大到小的层级关系！

• 库：一个库可能由多个包和模块组成
• 包：一个包可能由多个模块组成
• 模块：一堆函数、类、变量的集合

8.2 【基础】安装第三方包的八种方法

1. 使用 easy_install

easy_install 这应该是最古老的包安装方式了，目前基本没有人使用了。下面是 easy_install 的一些安装示例

# 通过包名，从PyPI寻找最新版本，自动下载、编译、安装
$ easy_install pkg_name

# 通过包名从指定下载页寻找链接来安装或升级包
$ easy_install -f http://pythonpaste.org/package_index.html 

# 指定线上的包地址安装
$ easy_install http://example.com/path/to/MyPackage-1.2.3.tgz

# 从本地的 .egg 文件安装
$ easy_install xxx.egg

2. 使用 pip install

pip 是最主流的包管理方案，使用 pip install xxx 就可以从 PYPI 上搜索并安装 xxx （如果该包存在的话）。

下面仅列出一些常用的 pip install 的安装示例

$ pip install requests

# 前提你得保证你已经下载 pkg 包到 /local/wheels 目录下
$ pip install --no-index --find-links=/local/wheels pkg

# 所安装的包的版本为 2.1.2
$ pip install pkg==2.1.2

# 所安装的包必须大于等于 2.1.2
$ pip install pkg>=2.1.2

# 所安装的包必须小于等于 2.1.2
$ pip install pkg<=2.1.2

更多 pip 的使用方法，可参考本系列教程后面的文章，介绍得非常清楚：8.8 pip 的详细使用指南

3. 使用 pipx

pipx 是一个专门用于安装和管理 cli 应用程序的工具，使用它安装的 Python 包会单独安装到一个全新的独有虚拟环境。

由于它是一个第三方工具，因此在使用它之前，需要先安装

$ python3 -m pip install --user pipx
$ python3 -m userpath append ~/.local/bin
Success!

安装就可以使用 pipx 安装cli 工具了。

# 创建虚拟环境并安装包
$ pipx install pkg

更多 pipx 的使用方法，可参考本系列教程后面的文章，介绍得非常清楚：12.4 pipx 安装程序的使用指南

4. 使用 setup.py

如果你有编写 setup.py 文件，可以使用如下命令直接安装

# 使用源码直接安装
$ python setup.py install

5. 使用 yum

Python 包在使用 setup.py 构建的时候（具体内容可阅读后面的内容：8.15 超详细讲解 setup.py 的编写），对于包的发布格式有多种选项，其中有一个选项是 bdist_rpm，以这个选项发布出来的包是 rpm 的包格式。

# 发布 rpm 包
$ python setup.py bdist_rpm

对于rpm 这种格式，你需要使用 yum install xxx 或者 rpm install xxx 来安装。

# 使用 yum 安装
$ yum install pkg

# 使用 rpm 安装
$ rpm -ivh pkg

6. 使用 pipenv

如果你在使用 pipenv 创建的虚拟环境中，可以使用下面这条命令把包安装到虚拟环境中

$ pipenv install pkg

7. 使用 poetry

如果你有使用 poetry 管理项目依赖，那么可以使用下面这条命令安装包

# 直接安装包
$ poetry add pkg

# 指定为开发依赖
$ poetry add pytest --dev

8. 使用 curl + 管道

有一些第三方工具包提供的安装方法，是直接使用 curl 配置管道来安装，比如上面提到的 poetry 就可以用这种方法安装。

$ curl -sSL https://raw.githubusercontent.com/python-poetry/poetry/master/get-poetry.py | python

'''
1、导入包&使用的基本语法
导入：import 包名.模块
使用：包名.模块.功能
from 包名 import 模块
在使用时 模块.功能, 不用带包名
'''

导入包下的模块

import bao.module01
bao.module01.hi()

from bao import module02
module02.ok()

'''
2、导入包的模块的指定函数、类、变量
from 包名.模块 import 函数、类、变量
在使用时，直接调用功能

from 包名.模块 import * ：表示导入包的模块的所有功能
'''

from bao.module01 import hi
hi()

from bao.module02 import *
ok()

'''
3、__init__.py 通过__all__控制允许导入的模块
1、在__init__.py 中增加__all__ = [允许导入的模块列表]
2、针对 from 包 import * 方式生效，对 import xx 方式不生效
'''

from bao import *

hi()

ok()

'''
4、快速导入模块的快捷键
1、alt + enter ， 提示你选择解决方案
2、 alt +shift +enter ， 直接导入
'''