Python3快速入門（四）Python包管理

一、Python包簡介

1、包

Python中使用包管理模塊，包通常對應一個目錄，必須在目錄下創建一個init.py模塊，init.py模塊的模塊名稱即爲包名，Python纔會將目錄解析爲包。

init.py文件內可以定義初始化包的內容，導入包的內容，限制包內模塊的導出。

init.py文件可以爲空，也可以是一個模塊，其模塊名稱爲包名稱。

導入包或包的模塊、變量、函數時，init .py文件會被自動執行。

2、模塊

Python中一個.py文件就是一個模塊。

Python 中用 import 或者 from...import 來導入相應的模塊。

將整個模塊(somemodule)導入，格式爲： import somemodule

從某個模塊中導入某個函數或變量，格式爲： from somemodule import somefunction

從某個模塊中導入多個函數，格式爲： from somemodule import firstfunc, secondfunc, thirdfunc

將某個模塊中的全部函數或變量導入，格式爲：from somemodule import *

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import sys

print('================Python import module==========================')

print('命令行參數爲:')

for i in sys.argv:

    print(i)

print("python 路徑爲", sys.path)

from sys import argv, path  # 導入特定的成員

print('================python from import===================================')

print(argv)

print(path)

對導入的模塊進行重命名

Import package.module as name

import導入包或模塊時，如果導入模塊較多需要換行，可以使用反斜槓，或是將使用小括號將包含所有的模塊。

包和模塊不會被重複導入。

3、模塊的內置變量

模塊內部預定義了內置變量：

name ：當前模塊名稱

package ：當前模塊所屬包的名稱

doc ：當前模塊的註釋內容

file ：當前文件

# -*- coding:utf-8 -*-

print("name: " + __name__)

print("package: " + (__package__ or "當前模塊不屬於任何包"))

print("doc: " + (__doc__ or "當前模塊沒有任何註釋"))

print("file: " + __file__)

# name: __main__

# package: 當前模塊不屬於任何包

# doc: 當前模塊沒有任何註釋

# file: test.py

如果某個文件被當作入口文件，內置變量package 沒有值，name 值爲main，doc ，file 值爲文件名稱（不含路徑）。

每個模塊都可以任意寫一些沒有縮進的代碼，並且在載入時自動執行，爲了區分模塊是主執行文件還是被調用的模塊文件，Python引入了一個變量name，當文件是被調用時，name的值爲模塊名，當文件作爲入口被執行時，name爲'main'。因此，可以在每個模塊中寫上測試代碼，測試代碼僅當模塊被Python直接執行時纔會運行，代碼和測試結合在一起，完美實現對測試驅動開發（TDD）的支持。

if __name__ == "__main__":

    function_name()

將一個模塊文件作爲模塊執行而不是應用執行的命令如下：

python3 -m package.module

二、Python包管理

1、導入包和模塊

import只能導入包和模塊，不能直接導入變量或者函數。對於多層包嵌套後導致導入名稱過長，可以爲其重命名。

import package1.package2.module_name

import package1

import package1.module_name

import package1.package2.module_name as new_name

導入包和模塊時需要避免循環導入，兩個或者多個模塊文件互相導入會報錯。

Python在導入模塊時，會執行模塊裏的所有內容，但多次導入只會執行一次。

Import導入包或模塊時，Python 解釋器尋找模塊的優先級如下：

A、當前目錄

B、環境變量PYTHONPATH

C、sys.path(list 類型)

模塊在被導入執行時，Python解釋器爲加快程序的啓動速度，會在與模塊文件同一目錄下自動生成.pyc文件，.pyc是經過編譯後的字節碼。

Python使用縮進對齊組織代碼的執行，所有沒有縮進的代碼（非函數定義和類定義），都會在載入時自動執行。

2、導入變量和函數

導入某個模塊的變量，多個使用逗號分隔

from package1.package2.module_name import variable_name

導入某個模塊的函數，多個使用逗號分隔

from package1.package2.module_name import function_name

導入某個包的某個模塊，多個使用逗號分隔

from package1 import module_name

導入模塊的所有變量和函數

from package1.module_name import *

在模塊內使用內置all屬性指定本模塊可以導出的變量或函數，外部導入只能使用指定的變量或函數。

在模塊(*.py)中使用導出all列表裏的類、函數、變量等成員，否則將導出所有不以下劃線開頭（私有）的成員，在模塊中使用all屬性可避免在相互引用時的命名衝突。

#!/usr/bin/python3

__all__ = ["variable1", "variable2", "function_name1", "function_name2"]

variable1 = 0

variable2 = 0

def function_name1(args):

    pass

def function_name2(args):

    pass

在導入變量和函數時，如果變量和函數太多需要換行，則可以使用反斜槓換行或是使用小括號修飾多個變量或函數。

from package1.module_name import variable1, variable2 \

    variable3, function_name1

from package1.module_name import (variable1, variable2,

                                  function_name2, function_name2)

3、頂級包

頂級包與入口文件 main.py 的位置有關，與 main.py 同級的包是頂級包，因此main.py入口文件不屬於任何包。

4、相對導入

相對導入是導入模塊時指定被導入模塊名稱的相對路徑。

import 不支持相對導入，只能使用 from ... import ... 格式實現相對導入，

“ . .. ... ” 來表示相對路徑，一個點表示當前包，兩個點表示上一級包，以此類推。

入口文件中沒有包的概念，因此不能使用相對導入。

使用相對導入不要超出頂級包，入口文件同級的包都不能使用相對導入。

在main.py如果作爲模塊執行時，可以使用相對導入，此時使用如下命令執行：

python3 -m main.py

5、絕對導入

絕對導入是導入時必須指定從頂級包到被導入模塊名稱的完整路徑，可以使用import 和 from ... import ...進行導入。

6、init.py模塊

init.py文件存在包的根目錄下，當包或者包中的任意模塊或模塊中變量、函數被導入時，init.py中內容會首先自動被執行。因此，init.py文件可以實現如下應用：

A、限制本包的模塊導入

在init.py中寫入內置函數all，決定哪些模塊可以被外部導入。

__all__ = ["module_name1", "module_name2"]

B、批量導入

如果包內多個模塊文件都需要用到某些模塊文件時，可以在包的init.py文件中導入需要的模塊文件，然後就可以在本包不同的模塊文件中直接使用導入的模塊 。

三、Python項目結構

1、Python文件結構

通常，Python文件結構如下：

#!/usr/bin/python3

# 模塊文檔

"""

    This is an example.

"""

# 模塊導入

import sys

import os

# 定義全局變量

debug = True

# 定義類

class class_name:

    pass

# 定義函數

def function_name():

    pass

# 主程序

if __name__ == "__main__":

    function_name()

2、Python項目目錄結構

通常，Python項目的目錄結構如下：

README：項目說明文檔。

bin（scripts）：存放項目的可執行腳本。

project_name：存放項目的所有源代碼，程序的入口文件最好命名爲main.py。

docs: 存放項目文檔。

tests：測試代碼目錄。

extras：項目擴展部分，不屬於項目必需的部分，存放與項目相關的sample、poc，通常子目錄如下dev_example、production_example、test1_poc、test2_poc。

setup.py：項目安裝、部署、打包的腳本。

requirements.txt：存放軟件依賴的外部Python包列表。

README：項目說明文件。

LICENSE.txt：版權聲明

ChangeLog.txt：版本變更日誌記錄

AUTHORS：作者清單

INSTALL：安裝說明

MANIFEST.in：裝箱清單文件

MAKEFILE：編譯腳本

四、pipenv包管理工具

1、pipenv簡介

Python項目開發中，在開發需求完成並測試好後，需要發佈到正式服務器，此時會面臨環境依賴問題。Python項目可能會有多個第三方模塊包，並且可能會有版本約束問題，因此需要一個虛擬環境，在虛擬環境裏面模擬出跟服務器相同的環境。

pipenv ，全稱爲Python Development Workflow for Humans，旨在爲開發項目自動創建和管理虛擬環境並管理 Python 包，是virtualenv 和pip的合集，通過創建指定python版本的虛擬環境和安裝依賴包，提供各個項目隔離的開發環境。

2、pipenv安裝

對於Python3，安裝命令如下：

pip3 install pipenv

安裝結果查看：

pipenv –version

3、pipenv常用命令

pipenv --three

pipenv -- two

pipenv --python 3.x.x

pipenv --python 2.x.x

創建虛擬環境，並指定Python版本

pipenv shell從系統環境切換到虛擬環境

pipenv install xxxx在虛擬環境安裝軟件包

exit退出虛擬環境

pipenv uninstall [module_name] 刪除Python包

pipenv --rm刪除虛擬環境

pipenv --where 列出本地工程路徑

pipenv --venv 列出虛擬環境路徑

pipenv --py 列出虛擬環境的Python可執行文件

pipenv install 創建虛擬環境

pipenv install [moduel] 安裝包

pipenv install [moduel] --dev 安裝包到開發環境

pipenv uninstall [module] 卸載包

pipenv graph 查看包依賴

pipenv lock 生成lockfile

pipenv run python [pyfile] 運行py文件

pipenv uninstall --all 卸載全部包並從Pipfile中移除

4、更換源

pipenv默認的Pipfile 文件中指定使用官方源鎖定依賴，會導致速度過慢，解決方案自然是更換國內源，常用國內源如下：

阿里雲：http://mirrors.aliyun.com/pypi/simple/

清華大學：https://pypi.tuna.tsinghua.edu.cn/simple/

中國科學技術大學：https://pypi.mirrors.ustc.edu.cn/simple/

源更換需要將Pipfile 文件中url的值替換爲國內源。

在學習過程中有什麼不懂得可以加我的
python學習資源qun，855-408-893
羣裏有不錯的學習視頻教程、開發工具與電子書籍。
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[[source]]

name = "pypi"

url = "http://mirrors.aliyun.com/pypi/simple/ "

verify_ssl = true

[dev-packages]

[packages]

pymysql = "*"

pymango = "*"

mysql-connector = "*"

mysqldb = "*"

mysql-python = "*"

[requires]

python_version = "3.7"