13 | 搭建积木：Python 模块化

景霄

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该思维导图由 AI 生成，仅供参考

你好，我是景霄。
这是基础版块的最后一节。到目前为止，你已经掌握了 Python 这一门当代武功的基本招式和套路，走出了新手村，看到了更远的世界，有了和这个世界过过招的冲动。
于是，你可能开始尝试写一些不那么简单的系统性工程，或者代码量较大的应用程序。这时候，简单的一个 py 文件已经过于臃肿，无法承担一个重量级软件开发的重任。
今天这节课的主要目的，就是化繁为简，将功能模块化、文件化，从而可以像搭积木一样，将不同的功能，组件在大型工程中搭建起来。
简单模块化说到最简单的模块化方式，你可以把函数、类、常量拆分到不同的文件，把它们放在同一个文件夹，然后使用  from your_file import function_name, class_name 的方式调用。之后，这些函数和类就可以在文件内直接使用了。
# utils.py
def get_sum(a, b):
    return a + b
# class_utils.py
class Encoder(object):
    def encode(self, s):
        return s[::-1]
class Decoder(object):
    def decode(self, s):
        return ''.join(reversed(list(s)))
# main.py
from utils import get_sum
from class_utils import *
print(get_sum(1, 2))
encoder = Encoder()
decoder = Decoder()
print(encoder.encode('abcde'))
print(decoder.decode('edcba'))
########## 输出 ##########
3
edcba
abcde
我们来看这种方式的代码：get_sum() 函数定义在 utils.py，Encoder 和 Decoder 类则在 class_utils.py，我们在 main 函数直接调用 from import ，就可以将我们需要的东西 import 过来。
非常简单。
但是这就足够了吗？当然不，慢慢地，你会发现，所有文件都堆在一个文件夹下也并不是办法。

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Python模块化开发技术总结本文深入介绍了Python中的模块化开发技术。首先，作者介绍了简单模块化的方式，包括将函数、类、常量拆分到不同的文件，并通过import语句进行调用。随后，作者讨论了项目模块化的重要性，强调了相对路径和绝对路径的概念，并指出在大型工程中尽可能使用绝对位置是第一要义。此外，作者还分享了在Facebook和Google等公司中的代码仓库独有的优点，包括简化依赖管理、版本统一和代码追溯。最后，通过一个示例展示了如何使用PyCharm创建项目，并演示了如何进行跨模块调用。文章还介绍了Python的Virtual Environment和`if __name__ == '__main__'`的用法。总结来说，本文系统介绍了Python模块化开发的基本概念和实践方法，对于想要系统学习模块化的读者来说，是一篇很有价值的文章。

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Jingxiao
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思考题答案：很多回复说的很对，from module_name import * 会把 module 中所有的函数和类全拿过来，如果和其他函数名类名有冲突就会出问题；import model_name 也会导入所有函数和类，但是调用的时候必须使用 model_name.func 的方法来调用，等于增加了一层 layer，有效避免冲突。
2019-06-09
3
249
上梁山
文章中有这么一句话：“import 同一个模块只会被执行一次，这样就可以防止重复导入模块出现问题。” “import 同一个模块只会被执行一次”，这句话让我这个新手有点困惑。这里的只会被执行一次，指的是导入模块的语句只执行一次，还是指被导入的模块中的语句只执行一次。我相信很多向我这样的新手，都会认为是前者。但是，经过代码实验，这里指的是被导入的模块中的语句只执行一次。假如现在有main.py和foo.py两个文件， foo.py中内容如下： def bar(): print('bar') print('hello') main.py中内容如下： from foo import bar import foo bar() foo.bar() 执行python main.py后的结果是： hello bar bar
作者回复: 好建议，这里确实没想到读者会有误解。
2019-12-30
4
16
萧潇风
export PYTHONPATH="/home/ubuntu/workspace/your_projects" 在windows系统中亲测无效 T_T
作者回复: windows 的文件系统和 Linux 不太相同，学计算机科学还是尽早切换到 linux 系统吧
2019-06-07
2
9
Paul Shan
思考题两者的前缀不同。第一种，把目录下的文件都倒入了，每个文件有各自前缀。第二种，只是倒入了一个前缀，所有文件都通过这个相同前缀。第一种类似于拷贝一个目录下所有文件。第二种类似于拷贝整个目录。
作者回复: 👍
2019-11-15

6
enjoylearning
作者写的都是原来疑惑的地方，如有时候要新建一个模块总是纠结于是添加文件夹还是包，怀疑加文件夹是不是不如加包规范，有时面对每个文件夹一个空的__init__.py，觉得真是不够优雅，现在好了，原来是2和3的区别，以后可以大胆的用文件夹来组织模块了。另外就是觉得python 命名模块名不能像java和.net那样以公司名.application.web.api格式，觉得还是有点别扭。
作者回复: 哈哈对，除非是老项目维护，新项目最好使用 python 3 来构建，确定好规范后就可以大胆 coding，不用太担心兼容性问题。
2019-06-08

6
小侠龙旋风
在pycharm里，我会使用“Mark Directory as -> Sources Root”来设置当前文件夹为根目录。思考题： 1.from module_name import * 能够导入模块下所有的类/函数等内容，使用时不需要包含模块名。容易出现重名现象，发生错误； 2.import module_name 只是将模块名导入，调用时必须模块名.xxx。 3.from module_name import class_name 需要用模块中的哪个类就导入哪个类，比较推荐。
作者回复: 👍
2019-06-08

3
Kevin
“import 在导入文件的时候，会自动把所有暴露在外面的代码全都执行一遍。因此，如果你要把一个东西封装成模块，又想让它可以执行的话，你必须将要执行的代码放在 if __name__ == '__main__'下面。” 导入的模块if __name__ == '__main__'下面的语句没有被执行。
作者回复: 抱歉这里的意思让你造成误解。这里想表达的是：如果你要把一个东西封装成模块，又想让它`单独`可以被执行的话，你必须将要执行的代码放在 if __name__ == '__main__'下面。
2020-06-22

2
Paul Shan
树状结构是大多数项目的组织方式，树状结构本身不复杂，从根节点到每个节点有唯一路径，这条路径可以用一致的方式来引用文件。树状结构可以表达的文件上限是层数的指数，对于大型项目也没问题。如果目录是线性结构，文件一多，查找就费力。文件直接的调用如果用相对路径，这就相当于在树状的结构中引入了中间节点的边，几乎让树成图，复杂度大大增加。
作者回复: 👍
2019-11-15

2
大象
请教老师一个问题：如果我们所有的项目（项目A，项目B，项目C）都在一个文件夹底下，每个项目都有自己的虚拟运行环境。如果我项目A是公共库，项目B要引用项目A，那么我需要怎么做？谢谢
作者回复: 正常 import，但是 B 的 requirements.txt 可能要包含 A 正常运行必须的包。另一个建议来自 Google 的开源源代码管理工具 bazel，可以尝试。
2019-10-25

2
Geek_59f23e
class_utils.py那儿应该是reversed吧，而不是reverse。
作者回复: 多谢，是 reversed.
2019-06-08

2

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