模块和包

Python
作者

yangjh

发布日期

November 22, 2022

在Python中，模块和包是组织代码的一种方式，可以帮助你的代码保持结构清晰和易于维护。让我们用一个简单的例子来解释它们。

模块（Module）

想象一下，你正在建造一个乐高城堡。每个小乐高积木块可以被看作是一个模块。每个积木块都有特定的形状和功能，你可以用它来构建城堡的一部分。在Python中，一个模块就是一个包含Python代码的文件（以.py结尾）。这个文件可能包含函数、类、变量等。

假设你有一个名为 math_tools.py 的文件，其中包含了一些数学相关的函数。

# math_tools.py

def add(a, b):
    return a + b

def subtract(a, b):
    return a - b

这个 math_tools.py 文件就是一个模块。你可以在其他Python文件中导入并使用它。

# another_file.py

import math_tools

result = math_tools.add(3, 4)
print(result)  # 输出: 7

包（Package）

继续乐高的比喻，如果你有很多乐高积木块，你可能会把它们按类型或用途分组放在不同的盒子里。在Python中，一个包是一个包含模块的目录。这个目录会有一个特殊的文件 __init__.py（可以是空的），用来告诉Python这个目录应该被视为一个包。 ： 假设你现在有一个名为 math_package 的目录，里面有多个模块（文件），比如 addition.py 和 subtraction.py，还有一个 __init__.py 文件。

math_package/
│
├── __init__.py
├── addition.py
└── subtraction.py

在 addition.py 中，你可能有一个加法函数，而在 subtraction.py 中有一个减法函数。你可以按照以下方式导入和使用这些模块：

# another_file.py

from math_package import addition, subtraction

result = addition.add(10, 5)
print(result)  # 输出: 15

在这个例子中，math_package 就是一个包，它帮助你组织相关的模块（如 addition 和 subtraction），使得代码结构更清晰、更易于管理。

  • 模块 是单个文件，包含Python代码，可以是函数、类或变量。
  • 包 是一个目录，用于组织模块，使得代码结构更好，更易于维护。

第三方包管理工具pip

pip 是一款 Python 自带的第三方包管理工具。它本身也是一个包，当用户安装 Python 时该包会自动安装。通过 pip 工具，可以方便地从Python Package Index及类似的网站安装、更新、删除各种包。

常用操作

以下是一个表格，总结了 pip（Python包管理工具）的一些基本用法：

命令 描述
pip install package_name 安装名为 package_name 的包
pip uninstall package_name 卸载名为 package_name 的包
pip list 列出已安装的包
pip show package_name 显示名为 package_name 的包的详细信息
pip search keyword 搜索与关键词相关的包（注：某些pip版本可能不支持此功能）
pip install package_name --upgrade 升级名为 package_name 的包
pip install -r requirements.txt 根据 requirements.txt 文件安装多个依赖包
pip freeze 生成当前环境中已安装包的列表（常用于创建 requirements.txt 文件）
pip freeze > requirements.txt 将已安装包的列表输出到 requirements.txt 文件中
pip install package_name==version_number 安装特定版本的包

pip源的选择

有些情况下，比如网络不给力，连接超时、防火墙阻挡等等各种原因，我们可能无法从Python官方的PyPi仓库进行pip安装，这时候可以选择国内的第三方源。使用方法：

pip install -i https://pypi.doubanio.com/simple/ --trusted-host pypi.doubanio.com pillow

需要注意的是，除了最后的pillow用你所期望的库名替代外，前面的参数都是固定写法，包括参数顺序。

如果不想每次用 pip 都加上-i https://pypi.tuna.tsinghua.edu.cn/simple，那么可以把国内源设为默认，做法是：

# 清华源
pip config set global.index-url https://pypi.tuna.tsinghua.edu.cn/simple
# 阿里源
pip config set global.index-url https://mirrors.aliyun.com/pypi/simple/
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