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Python 为何那么多人都喜欢，就是因为很多大佬给我们造好了“轮子”了，拿着大佬的轮子，我骄傲~

十一、Python 模块的设计与应用

模块是一个概念，它包含 1~N 个文件，如果文件是 Python 代码文件（就是.py 结尾的文件），那每个文件中可以包含函数，类等内容。

在公司工作，很多项目都是协作开发来完成，一个项目后面可能存在很多工程师，为了开发方便，每个人负责的功能函数或者类都尽量封装在一个模块中，模块英文请记住 module，有的地方叫做 库，也有的地方叫做 包（package），对于现阶段的你来说，当成一样的内容就好。

互联网上存在大量的开源模块，这些模块最大的优势就是免费，很多时候使用这些模块能极大的提高编码效率，这也是很多人喜欢 Python 的原因之一。

11.1 将函数放到模块中

模块学习的过程，不能按照语法结构来学习，它是一种抽象的知识，是一种代码的设计方式。例如将写好的函授放到模块中。

# 声明一个宫保鸡丁的函数
def kung_pao_chicken(*ingredients):
    """
    这个函数用于输出宫保鸡丁的主料
    """
    print("宫保鸡丁的主料有：")
    for item in ingredients:
        print(item)

# 声明一个鱼香肉丝的函数
def yu_shiang_shredded_pork(**args):
    """
    这个函数目的获取用户输入进来的参数
    """
    print("鱼香肉丝需要啥")
    for item in args.items():
        print(item)

以上内容声明了两个函数，当然函数名你必须好评，翻译的准确有意义。

接下来就将上面的函数整合到一个模块中去，建立一个新的文件 stir_fry.py 然后将两个函数复制到新的文件中。

stir_fry.py 文件包含那两个函数

好了，完成任务，一个模块创建完毕了，这个 stir_fry.py 文件就是一个模块。

你现在脑中肯定出现黑人问号脸了，What？这就完了。是的，完了，一个低配模块完成。

下面就可以拿着这个模块给别人使用去了。会写模块成为大佬之后，就可以给新入行的菜鸟指点江山，写模块了。

11.2 应用函数模块

11.2.1 import 导入模块

在另一个文件中，可以通过 import 模块名 导入一个模块，例如导入刚才创建的 stir_fry 模块。

注意要新建一个文件，文件名随意但是不要与模块同名。

import stir_fry # 注意导入模块不能带中划线，所以模块的文件名也不能带下划线。

如果想要使用模块中的函数，只需要参考下述语法格式即可。

模块名.函数名称()

通过 stir_fry 调用模块中的函数。

import stir_fry

stir_fry.kung_pao_chicken("黄瓜", "胡萝卜", "鸡胸肉", "花生米")
stir_fry.yu_shiang_shredded_pork(old="橡皮擦的鱼香肉丝放鱼", new="大佬的鱼香肉丝不放鱼")

当通过 import stir_fry 导入模块之后，该模块内的所有函数都一次性导入到新文件中了。

11.2.2 导入模块某个函数

如果不想导入模块的所有函数，而只导入某个函数，使用一下语法可以解决该问题。

from 模块名 import 函数名

修改上一节案例：

from stir_fry import kung_pao_chicken

kung_pao_chicken("黄瓜", "胡萝卜", "鸡胸肉", "花生米")
# 下面的函数无法调用，因为未导入
yu_shiang_shredded_pork(old="橡皮擦的鱼香肉丝放鱼", new="大佬的鱼香肉丝不放鱼")

直接导入模块中的函数，使用时不需要通过 模块名. 的方式调用，直接书写函数名即可。

导入模块中多个函数

语法格式如下：

from 模块名 import 函数名1,函数名2,...

导入模块所有函数

语法格式如下：

from 模块名 import *

11.2.3 as 别名

刚才通过模块导入函数你应该发现一个潜在的问题，就是函数名称太长怎么办，除了名称太长，还存在一种情况，模块中的函数名称与当前文件中函数的名称，存在重名的风险。此时可以学习一个新的内容，通过 as 给模块导入进来的函数起个别名，然后在该文件都使用别名进行编码。

语法格式如下：

from 模块名 import 函数名 as 别名

上述内容应用到案例中如下述代码：

from stir_fry import kung_pao_chicken as pao

pao("黄瓜", "胡萝卜", "鸡胸肉", "花生米")

as 别名也可直接作用于模块，语法格式如下：

import 模块名 as 别名

11.3 将类放到模块中

随着程序设计变的越来越复杂，只把函数放到模块中已经不能满足要求了，需要将更高级的内容放到模块中，也就是类。

首先在 dog_module.py 文件中定义一个类。

class Dog():
    def __init__(self):
        self.name = "小狗"

    def say(self):
        print("汪汪汪")

此时的 dog_module 就是模块的名称，而在该模块中只有一个类 Dog，也可以在该模块中多创建几个类，例如：

class Dog():
    def __init__(self):
        self.name = "小狗"

    def say(self):
        print("汪汪汪")

class Cat():
    def __init__(self):
        self.name = "小猫"

    def say(self):
        print("喵喵喵~")

11.3.1 import 导入模块（类）

与导入模块的函数部分知识一样，如果希望导入一个模块中的类，可以直接通过下述语法格式实现：

import 模块名

使用模块中的类，语法格式如下：

模块名.类名

具体代码不在演示，自行完成吧。

11.3.1 导入模块某个类

导入模块的类和导入模块的的函数用法是一致的。

新建一个 demo.py 文件，在该文件导入 dog_module 模块中的类。

# 导入 dog_module 模块中的狗类
from dog_module import Dog

dog = Dog()
dog.say()

从模块中导入多个类

该方式与函数的导入也一致，语法格式如下：

from 模块名 import 类名1,类名2,类名3...

导入模块中所有类

from 模块名 import *

学到这里，你应该已经发现导入模块中的函数与导入模块中的类，从代码编写的角度几乎看不出区别，对比着学习即可。

导入类的时候也可以应用别名，同样使用 as 语法。

11.4 常见模块

学习到这里你对模块是什么，模块怎么用已经有了一个基本认知，接下来先不用自己写一个特别牛的模块，我们先把一些常见的模块应用起来。

11.4.1 随机数 random 模块

通过随机数模块可以获取到一个数字，它的使用场景非常广，例如游戏相关开发、验证码相关、抽奖相关，学习了随机数之后可以完成一些非常不错的小案例。

randint 方法

导入随机数模块之后，可以通过 randint 方法随机生成一个整数，例如下述代码：

import random # 导入随机数模块

num = random.randint(1,10)
print(num)

反复运行代码会得到一个 1~10 之间的数字，由此可以 randint 方法中的参数含义。

randint(min,max) # min 最小值，max 最大值

你可以尝试给 randint 函数起一个别名吗？

choice 方法

通过 choice 方法可以配合列表实现一些效果，choice 可以随机返回列表中的一个元素。

import random  # 导入随机数模块

play = random.choice(["足球", "篮球", "乒乓球", "棒球"])
print(play)

如果你想知道 choice 方法的具体用法，还记得怎么查询吗？

import random  # 导入随机数模块

print(help(random.choice))

shuffle 方法

该方法可以将一个列表的顺序打乱。

import random  # 导入随机数模块

my_list = ["足球", "篮球", "乒乓球", "棒球"]
random.shuffle(my_list)
print(my_list)

简单挑选了 random 模块中的三个方法做为说明，对于模块的学习，后面将为每个模块单开一篇文章书写。

11.4.2 时间 time 模块

时间模块是 Python 中非常重要的一个内置模块，很多场景都离不开它，内置模块就是 Python 安装好之后自带的模块。

time 方法 time 模块主要用于操作时间，该方法中存在一个 time 对象，使用 time 方法之后，可以获取从 1970年1月1日 00:00:00 到现在的秒数，很多地方会称作时间戳。

import time

print(time.time())

输出内容：

1606810686.3747146

sleep 方法 该方法可以让程序暂停，该方法的参数是的单位是秒。

使用语法格式为：

import time
time.sleep(10) # 程序暂停 10 秒再执行

asctime 与 localtime 方法

以上两个方法都可以返回当前系统时间，只是展示的形式不同。

import time

print(time.asctime())

print(time.localtime())

time 模块涉及的方法先只涉及这么多，后续滚雪球学习过程中在继续补充。

Python 还内置了很多模块，例如 sys 模块、os 模块、json 模块、pickle 模块、shelve 模块、xml 模块、re 模块、logging 模块等等内容，后续都将逐步学习到，有可能需要分开专题给大家讲解。

11.5 这篇博客的总结

Python 模块，快速编码的一种途径，很多时候第三方模块可以帮你解决大多数常见编码场景，让你在编码的道路上飞奔。

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