第七章 模塊
1、在python中，一個.py文件就稱之爲一個模塊
2、使用模塊好處：
（1）最大的好處是大大提高了代碼的可維護性。
（2）其次，編寫代碼不必從零開始。
（3）使用模塊還可以避免函數名和變量名衝突。
3、爲了避免模塊名衝突，Python又引入了按目錄來組織模塊的方法，稱爲包（Package）。（類似於C++中的namespace）
7.1 使用模塊
1、使用內置模塊
Python本身就內置了很多非常有用的模塊，只要安裝完畢，這些模塊就可以立刻使用。
我們以內建的sys模塊爲例，編寫一個hello的模塊：
#!/usr/bin/env python3
# -*- coding: utf-8 -*-
' a test module '
__author__ = 'Michael Liao'
import sys
def test():
args = sys.argv
if len(args)==1:
print('Hello,world!')
elif len(args)==2:
print('Hello, %s!'% args[1])
else:
print('Too manyarguments!')
if __name__=='__main__':
test()
第1行和第2行是標準註釋，第1行註釋可以讓這個hello.py文件直接在Unix/Linux/Mac上運行，第2行註釋表示.py文件本身使用標準UTF-8編碼；
第4行是一個字符串，表示模塊的文檔註釋，任何模塊代碼的第一個字符串都被視爲模塊的文檔註釋；
第6行使用__author__變量把作者寫進去，這樣當你公開源代碼後別人就可以瞻仰你的大名；
以上就是Python模塊的標準文件模板，當然也可以全部刪掉不寫，但是，按標準辦事肯定沒錯。
後面開始就是真正的代碼部分。
你可能注意到了，使用sys模塊的第一步，就是導入該模塊：
import sys
導入sys模塊後，我們就有了變量sys指向該模塊，利用sys這個變量，就可以訪問sys模塊的所有功能。
sys模塊有一個argv變量，用list存儲了命令行的所有參數。argv至少有一個元素，因爲第一個參數永遠是該.py文件的名稱，例如：
運行python3 hello.py獲得的sys.argv就是['hello.py']；
運行python3 hello.py Michael獲得的sys.argv就是['hello.py', 'Michael]。
最後，注意到這兩行代碼：
if __name__=='__main__':
test()
當我們在命令行運行hello模塊文件時，Python解釋器把一個特殊變量__name__置爲__main__，而如果在其他地方導入該hello模塊時，if判斷將失敗，因此，這種if測試可以讓一個模塊通過命令行運行時執行一些額外的代碼，最常見的就是運行測試。
我們可以用命令行運行hello.py看看效果：
$ python3 hello.py
Hello, world!
$ python hello.py Michael
Hello, Michael!
如果啓動Python交互環境，再導入hello模塊：
$ python3
Python 3.4.3 (v3.4.3:9b73f1c3e601, Feb 23 2015, 02:52:03)
[GCC 4.2.1 (Apple Inc. build 5666) (dot 3)] on darwin
Type "help", "copyright","credits" or "license" for more information.
>>> import hello
>>>
導入時，沒有打印Hello, word!，因爲沒有執行test()函數。
調用hello.test()時，才能打印出Hello, word!：
>>> hello.test()
Hello, world!
2、作用域
在一個模塊中，我們可能會定義很多函數和變量，但有的函數和變量我們希望給別人使用，有的函數和變量我們希望僅僅在模塊內部使用。在Python中，是通過_前綴來實現的。
正常的函數和變量名是公開的（public），可以被直接引用，比如：abc，x123，PI等；
類似__xxx__這樣的變量是特殊變量，可以被直接引用，但是有特殊用途，比如上面的__author__，__name__就是特殊變量，hello模塊定義的文檔註釋也可以用特殊變量__doc__訪問，我們自己的變量一般不要用這種變量名；
類似_xxx和__xxx這樣的函數或變量就是非公開的（private），不應該被直接引用，比如_abc，__abc等；
之所以我們說，private函數和變量“不應該”被直接引用，而不是“不能”被直接引用，是因爲Python並沒有一種方法可以完全限制訪問private函數或變量，但是，從編程習慣上不應該引用private函數或變量。
private函數或變量不應該被別人引用，那它們有什麼用呢？請看例子：
def _private_1(name):
return 'Hello, %s' %name
def _private_2(name):
return 'Hi, %s' % name
def greeting(name):
if len(name) > 3:
return_private_1(name)
else:
return_private_2(name)
我們在模塊裏公開greeting()函數，而把內部邏輯用private函數隱藏起來了，這樣，調用greeting()函數不用關心內部的private函數細節，這也是一種非常有用的代碼封裝和抽象的方法，即：
外部不需要引用的函數全部定義成private，只有外部需要引用的函數才定義爲public。
7.2 安裝第三方模塊
1、在Python中，安裝第三方模塊，是通過包管理工具pip完成的。
如果你正在使用Mac或Linux，安裝pip本身這個步驟就可以跳過了。
如果你正在使用Windows，請參考安裝Python一節的內容，確保安裝時勾選了pip和Add python.exe to Path。
在命令提示符窗口下嘗試運行pip，如果Windows提示未找到命令，可以重新運行安裝程序添加pip。
注意：Mac或Linux上有可能並存Python3.x和Python 2.x，因此對應的pip命令是pip3。
現在，讓我們來安裝一個第三方庫——Python Imaging Library，這是Python下非常強大的處理圖像的工具庫。不過，PIL目前只支持到Python 2.7，並且有年頭沒有更新了，因此，基於PIL的Pillow項目開發非常活躍，並且支持最新的Python 3。
一般來說，第三方庫都會在Python官方的pypi.python.org網站註冊，要安裝一個第三方庫，必須先知道該庫的名稱，可以在官網或者pypi上搜索，比如Pillow的名稱叫Pillow，因此，安裝Pillow的命令就是：
pip install Pillow
耐心等待下載並安裝後，就可以使用Pillow了。
有了Pillow，處理圖片易如反掌。隨便找個圖片生成縮略圖：
>>> from PIL import Image
>>> im = Image.open('test.png')
>>> print(im.format, im.size, im.mode)
PNG (400, 300) RGB
>>> im.thumbnail((200, 100))
>>> im.save('thumb.jpg', 'JPEG')
其他常用的第三方庫還有MySQL的驅動：mysql-connector-python，用於科學計算的NumPy庫：numpy，用於生成文本的模板工具Jinja2，等等。
模塊搜索路徑
當我們試圖加載一個模塊時，Python會在指定的路徑下搜索對應的.py文件，如果找不到，就會報錯：
>>> import mymodule
Traceback (most recent call last):
File"<stdin>", line 1, in <module>
ImportError: No module named mymodule
默認情況下，Python解釋器會搜索當前目錄、所有已安裝的內置模塊和第三方模塊，搜索路徑存放在sys模塊的path變量中：
>>> import sys
>>> sys.path
['','/Library/Frameworks/Python.framework/Versions/3.4/lib/python34.zip','/Library/Frameworks/Python.framework/Versions/3.4/lib/python3.4','/Library/Frameworks/Python.framework/Versions/3.4/lib/python3.4/plat-darwin','/Library/Frameworks/Python.framework/Versions/3.4/lib/python3.4/lib-dynload','/Library/Frameworks/Python.framework/Versions/3.4/lib/python3.4/site-packages']
如果我們要添加自己的搜索目錄，有兩種方法：
一是直接修改sys.path，添加要搜索的目錄：
>>> import sys
>>> sys.path.append('/Users/michael/my_py_scripts')
這種方法是在運行時修改，運行結束後失效。
第二種方法是設置環境變量PYTHONPATH，該環境變量的內容會被自動添加到模塊搜索路徑中。設置方式與設置Path環境變量類似。注意只需要添加你自己的搜索路徑，Python自己本身的搜索路徑不受影響。
【詳情參見】
http://jingyan.baidu.com/article/00a07f3850852b82d028dc9d.html
1. 第三方庫的安裝，由於最新版本的python已經自帶pip，因此，使用pip install
2. 5
使用pip install 命令安裝第三方庫，例如： pipinstall numpy
接着就會自動下載所需文件，並安裝，最後提示你安裝成功，
可能會遇到pip版本過低的情況，按照提示升級pip的版本後，重複以上操作，就可以完成安裝。
