Python中包的创建与使用

一个实际应用的程序往往有多个模块、文件以及其它资源构成，为了清晰有效的组织这些程序，我们需要包来管理这些资源。Python中也支持包的概念。

Python的包是什么

Python包是存放程序模块和子包的文件夹，是包含若干子包和模块的命名空间。

每个包必须包含一个名为“__init__.py”的特殊文件，这个文件的内容可以为空，也可以包含导入模块的数据或信息。

包内可以存放的资源

如何创建一个包

在Python创建一个包可以分为两步：

（1）创建一个文件夹，并给这个文件夹一个合适的名字，文件夹的名字就是包的名字。

我们可以在操作系统准备创建包的目录中直接创建，也可以在Python的集成开发环境中进行创建。

（2）在这个文件夹中创建__init__.py文件，这样就把一个普通的文件夹转换成了Python包。这个文件用于初始化包并列出包的所有模块。也可以保持为空。

同样可以在一个包里创建一个或多个子包，每个包中都要包含__init__.py文件。

如何使用一个包

用户可以使用import导入定义的包。

其语法如下：

import packagename.subpackage1.subpackage2.modulename
import packagename.subpackage1.subpackage2.modulename as newModuleName

包使用的例子

下面先给出包及文件的组织情况：

在Common包中包含两个子包：math和strings，math包中又包含两个子包：basic和high。

在具体创建文件时，可以在这些文件夹下直接创建文件，也可以在创建完毕后拷贝到相应的文件中。

使用像Pycharm这种集成的开发环境，可以方便的创建Python包，并在相应的包中创建python文件。

文件suanshu.py中的内容如下：

'''
  求x+y的和
'''
def add(x, y):
    return x + y

'''
   求x - y的差
'''
def sub(x, y):
    return x - y

'''
  求x / y的商
'''
def div(x, y):
    if y == 0:
        raise('除数不能为0.')
    return x / y

'''
求x*y的积
'''
def mul(x, y):
    return x * y

文件bijiao.py中的内容如下：

'''求最大值'''
def max(x,y):
    if x>=y:
        return x
    else:
        return y

'''求最小值'''
def min(x, y):
    if x <= y:
        return x
    else:
        return y

文件str_utils.py中的内容如下：

'''字符串转大写'''
def toUpper(s):
    return s.upper()

'''字符串转小写'''
def toLower(s):
    return s.lower()

'''字符串翻转'''
def reverse(s):
    return s[::-1]

下面讲解具体使用方法。

在Common所在的同一目录中（注意不是在Common文件夹中）创建测试文件，如test.py。

（1）在test.py中导入若干方法

from Common.math.basic.suanshu import add,sub
x = 5
y = 3
print(add(x, y))
print(sub(x, y))
print(div(x, y))

输出结果：

8
2
Traceback (most recent call last):
   File "D:/98progarm/python/test.py", line 7, in <module>
      print(div(x,y))
NameError: name 'div' is not defined. Did you mean: 'dir'?

结合代码和运行结果，我们可以看出，通过from...import语法从Common.math.basic.suanshu中导入了add和sub两个方法，而没有导入div方法，所以，前两个输出了正确的结果，而第3个输出语句给出了NameError错误。

（2）导入整个模块中的所有内容

可以直接使用下面的语法格式导入包：

import Common.math.basic.suanshu

使用这种导入包或模块时，需要使用包的全名来使用相关功能。

import Common.math.basic.suanshu

x = 5
y = 3
print(Common.math.basic.suanshu.add(x, y))
print(Common.math.basic.suanshu.sub(x, y))
print(suanshu.div(x, y))

输出结果：

8
2
Traceback (most recent call last):
  File "D:/98progarm/python/test.py", line 7, in <module>
     print(suanshu.div(x,y))
NameError: name 'suanshu' is not defined

从源程序和输出结果可以看出，使用 import 包名.子包(模块)方式引入的方式需要带上包全路径名称。

为了使用上的方便也可以使用下面的方式给引入的包起个别名。

（3）导入包时给包起别名

import Common.math.basic.suanshu as m

x = 5
y = 3
print(m.add(x,y))
print(m.sub(x,y))
print(m.div(x,y))

输出结果如下：

8
2
1.6666666666666667

从源程序可以看出导入包时给包起别名可以大大减轻书写上的困难。

（4）使用import *导入全部子模块

可以使用下面的语法导入某个包中的所有子模块。

from package.subpackage import *

上面这个语句的含义是从package.subpackage包中导入所有模块。

但这种语句并非我们想象的那样：从package.subpackage导入所有模块，它需要在需导入模块所在的包的__init__文件中定义名为__all__的列表，在该列表中定义由 import * 需要导入的模块名称。

如，我们在basic这个包的__init__文件中添加了下面的语句：

__all__ = ["suanshu"]

然后修改test.py文件中的内容如下：

from Common.math.basic import *

x = 5
y = 3
print(suanshu.add(x,y))
print(suanshu.sub(x,y))
print(suanshu.div(x,y))

输出结果如下：

8
2
1.6666666666666667

当然，我们也可以使用下面的形式导入一个模块中的所有内容。

（5）导入一个模块中的所有内容

 我们可以使用下面的语法格式导入一个模块中的所有内容：

from package.subpackage.module import *

上面的语句含义是从子包subpackage导入module模块中的所有内容，这样，我们可以直接使用module定义的内容，而不必带前缀。

from Common.math.basic.suanshu import *
import Common.math.high.bijiao as h

x = 5
y = 3
print(add(x,y))
print(sub(x,y))
print(div(x,y))
print(h.max(x,y))

输出结果如下：

8
2
1.6666666666666667
5