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一、Python 模块简介

在开发过程中，随着程序代码越写越多，在一个文件里代码就会越来越长，越来越不容易维护。

后面我们学习了函数，知道函数是实现一项或多项功能的一段程序，这样就更方便我们重复使用代码。

紧接着，我们有学了类，类可以封装方法和变量（属性）。这样就更方便我们维护代码了。

我们之前学过，类的结构是这样的:

┌─────────────────┐
│ 类               │
│ ┌─────────────┐ │
│ │ 变量1        │ │
│ │ 变量2        │ │
│ │ 变量3        │ │
│ │ ...         │ │
│ └─────────────┘ │
│ ┌─────────────┐ │
│ │ 函数1        │ │
│ │ 函数2        │ │
│ │ 函数3        │ │
│ │ ...         │ │
│ └─────────────┘ │
└─────────────────┘

而我们要学的模块是这样的：

┌─────────────────────┐
│ 模块                 │
│                     │
│  变量                │
│                     │
│  函数                │
│                     │
│  ┌────────────────┐ │
│  │ 类              │ │
│  │ ┌────────────┐ │ │
│  │ │ 变量1       │ │ │
│  │ │ 变量2       │ │ │
│  │ │ 变量3       │ │ │
│  │ │ ...        │ │ │
│  │ └────────────┘ │ │
│  │ ┌────────────┐ │ │
│  │ │ 函数1       │ │ │
│  │ │ 函数2       │ │ │
│  │ │ 函数3       │ │ │
│  │ │ ...        │ │ │
│  │ └────────────┘ │ │
│  └────────────────┘ │
└─────────────────────┘

在模块中，我们不但可以直接存放变量，还能存放函数，还能存放类。

不知道你们还有没有印象，我们封装函数用的是 def , 封装类用的是 class 。

而我们封装模块，是不需要任何语句的。

在 Python 中，一个 .py 文件就称之为一个模块（Module）。

可以看下我之前写的例子，在 pychrome 上 ，这样一个 test.py 文件就是一个模块。

test ~/dev/python/test
├── com
│   └── twowater
│       ├── __init__.py
│       ├── iter.py
│       └── test.py        ← 这里就是一个模块
│   └── __init__.py
└── venv

# test.py 的内容：
#!/usr/bin/env python
# -*- coding: UTF-8 -*-

其实模块就是函数功能的扩展。为什么这么说呢？

那是因为模块其实就是实现一项或多项功能的程序块。

通过上面的定义，不难发现，函数和模块都是用来实现功能的，只是模块的范围比函数广，在模块中，可以有多个函数。

然有了函数，那为啥那需要模块？

最大的好处是大大提高了代码的可维护性。

其次，编写代码不必从零开始。当一个模块编写完毕，就可以被其他地方引用。我们在编写程序的时候，也经常引用其他模块，包括 Python 内置的模块和来自第三方的模块。

使用模块还可以避免函数名和变量名冲突。相同名字的函数和变量完全可以分别存在不同的模块中，因此，我们自己在编写模块时，不必考虑名字会与其他模块冲突。但是也要注意，尽量不要与内置函数名字冲突。

Python 本身就内置了很多非常有用的模块，只要安装完毕，这些模块就可以立刻使用。我们可以尝试找下这些模块，比如我的 Python 安装目录是默认的安装目录，在 C:\Users\Administrator\AppData\Local\Programs\Python\Python36 ，然后找到 Lib 目录，就可以发现里面全部都是模块，没错，这些 .py 文件就是模块了。

Lib 目录下的部分文件大致是这样的：

文件	修改时间	大小
_compat_pickle.py	2017/2/13 22:38	9 KB
_compression.py	2017/2/13 22:38	6 KB
_dummy_thread.py	2017/2/13 22:38	6 KB
_markupbase.py	2017/2/13 22:38	15 KB
_osx_support.py	2017/2/13 22:38	20 KB
_pydecimal.py	2017/3/21 17:46	232 KB
_pyio.py	2017/3/21 17:46	89 KB
_sitebuiltins.py	2017/2/13 22:38	4 KB
_strptime.py	2017/2/13 22:38	25 KB
_threading_local.py	2017/2/13 22:38	8 KB
_weakrefset.py	2017/2/13 22:38	6 KB
abc.py	2017/2/13 22:38	9 KB
aifc.py	2017/3/4 5:11	33 KB
antigravity.py	2017/2/13 22:38	1 KB
argparse.py	2017/2/13 22:38	91 KB
ast.py	2017/3/21 17:46	13 KB

其实模块可以分为标准库模块和自定义模块，而刚刚我们看到的 Lib 目录下的都是标准库模块。