在此之前，我們執行一些簡短的Python程式碼，都是通過Python直譯器（python或ipython）進行的，如果我們退出直譯器再重新執行直譯器後，上次敲進去的變數、函式等都不見了，沒有儲存下來。為了儲存我們曾經寫過的程式碼，就是要寫成.py檔案，稱為指令碼。
如果你這個指令碼想要使用其它指令碼里面的變數、函式和類也是可以的，在你這個指令碼里面用import來匯入要引用的指令碼，而那個被引用的指令碼就稱作模組（module）。
簡單來說，一個Python原始碼檔案(*.py)就是一個模組。
我們的第一個Python模組
接下來，我們用文字編輯器（比如，前面介紹的VS Code）來建立一個名為 my_first_module.py的檔案作為我們編寫的第一個模組：
#!/usr/bin/env python3
# coding:utf-8
# Author: veelion
# file name: my_first_module.py
'''My First Module'''
MY_NAME = 'My_First_Module'
def my_print(a):
print(MY_NAME, ' print', a)
def my_add(a, b):
return a+b
我們的第一個Python模組裡面有一個全域性變數：MY_NAME，兩個函式：my_print()和my_add()。接著我們在這個檔案所在目錄執行Python直譯器ipython：
In [1]: import my_first_module
In [2]: my_first_module?
Type: module
String form: <module 'my_first_module' from '/home/veelion/p2/tutorial/md_Python/codes/my_first_module.py'>
File: ~/p2/tutorial/md_Python/codes/my_first_module.py
Docstring: My First Module
In [3]: my_first_module.MY_NAME
Out[3]: 'My_First_Module'
In [4]: my_first_module.my_add(2, 3)
Out[4]: 5
In [5]: my_first_module.my_print('猿人學')
My_First_Module print 猿人學
匯入模組用import，模組名稱就是檔名my_first_module.py去掉檔案字尾.py後的名字。從上面ipython的使用中，我們可以看到模組中的函式、變數都是可以被拿來用的。
注意： Python模組的檔名只能是字母、數字和下劃線，不能有-,+等其它符號，否則匯入會報錯，原因很簡單，比如-符號會和Python裡面的減號混淆。
把上面的模組重新命名為my-first-module.py，再import匯入一下看看：
In [6]: import my-first-module
File "<ipython-input-6-a8306ca40c5e>", line 1
import my-first-module
^
SyntaxError: invalid syntax
Python模組的二三事
（1）模組可以包含可執行的全域性語句。這些語句應該是用於初始化該模組，它們只在第一次被import時執行。我們來舉個例子，建立兩個只包含一句print的模組：
# m1.py
print('m1 is imported')
# m2.py
import m1
print('m2 is imported')
在main.py中匯入m1和m2這兩個模組：
import m1
import m2
import m1
print('I am main.py')
這裡m1被顯性匯入兩次，還有一次被m2陰性匯入，一共匯入三次，那麼是不是m1 is imported會被列印3次呢？我們執行這個指令碼試試看： python main.py。猜猜執行結果是怎樣的？
m1 is imported
m2 is imported
I am main.py
結果是隻被列印了一次。這就是只在第一次被import時執行的意思。再試試把main.py中的兩個import m1都去掉，只import m2會是什麼結果？
（2）每個模組都都它自己私有的符號表，它被當做全域性符號表被該模組中所有函式使用，也就是說，每個模組都有自己的名字空間。因此，模組裡面可以盡情（如有必要）使用全域性變數，而不用擔心它們與模組使用者的全域性變數衝突。使用者使用模組中的全域性變數也很簡單：modname.itemname。
比如，my_first_module模組中的MY_NAME使用時就是my_first_module.MY_NAME，而在你自己的指令碼里面同樣可以命名MY_NAME的全域性變數，而不會和my_first_module裡面的衝突。
（3）模組可以import其它模組。模組匯入語句import不一定要在指令碼的最開始，可以在程式碼其它位置需要時匯入。當然，在最開始匯入是最清晰、規範的做法。
import 模組的各種方式
我們使用import的方式很多，前面那種 import module_name的方式是最常用的，也是程式碼規範推崇的用法。從語法上講還有其它方式：
（1）用from匯入部分：
In [1]: from my_first_module import my_add
In [2]: my_add(1,3)
Out[2]: 4
In [3]: my_print('hi')
---------------------------------------------------------------------------
NameError Traceback (most recent call last)
<ipython-input-3-b42bb20df9e4> in <module>
----> 1 my_print('hi')
NameError: name 'my_print' is not defined
In [4]: my_first_module.my_add(1,2)
---------------------------------------------------------------------------
NameError Traceback (most recent call last)
<ipython-input-4-df5ce230b443> in <module>
----> 1 my_first_module.my_add(1,2)
NameError: name 'my_first_module' is not defined
通過from modname import xxx的方式，我們只匯入了my_add，呼叫my_print就會出錯。並且，my_first_module模組名稱也是未定義的，即沒有被匯入。
（2）用from匯入部分並重新命名
跟（1）一樣，只不過把匯入的名稱起了別名而已，使用時用別名：
from my_first_module import my_add as myadd
（3）用from匯入全部
In [1]: from my_first_module import *
In [2]: my_add(1,2)
Out[2]: 3
In [3]: my_print('猿人學')
My_First_Module print 猿人學
In [4]: MY_NAME
Out[4]: 'My_First_Module'
這種方式看似簡單，寫程式碼時省去了模組名稱my_first_module這個字首。但是，這個省略帶來很大隱患，會限制我們自己命名。如果我們自己命名和模組裡面的名稱一樣，就會覆蓋模組裡面的名字。
這種import的方式是程式碼規範嚴禁杜絕的
（4）重新命名模組
如果模組名稱很長，我們可以給它起個短一點的別名，這樣寫程式碼會簡單些：
In [1]: import my_first_module as mfm
In [2]: mfm.my_add(1,2)
Out[2]: 3
In [3]: mfm.my_print('猿人學')
My_First_Module print 猿人學
In [4]: mfm.MY_NAME
Out[4]: 'My_First_Module'
這個和import my_first_module實際上一樣，只是使用的名稱變為mfm。模組的別名可以任意起，只要和其它名稱區分開來就好。
（5）模組重新載入
我們寫完一個模組，可能要通過Python直譯器（如ipython）進行驗證一下，於是執行Python直譯器，import模組，發現模組的某個函式有錯誤，就在編輯器修改了該函式並儲存該模組檔案。繼續在剛才開啟的直譯器裡面驗證那個有錯誤的函式，發現剛才的修改沒生效，竟然沒有生效！！！
為什麼呢？為了效率，每個直譯器匯入的模組只匯入一次。因此，如果你中途修改了模組，就要出直譯器重新進入並重新匯入模組才能使修改生效。如果不退出直譯器而重新匯入模組，不管你執行多少次import modname都是無效的，因為直譯器一看這個模組已經匯入過了，就不費勁再匯入一次了。直譯器懶，你就不能懶。
或者，可以不重新啟動直譯器而使用importlib.reload()重新匯入。
把Python模組當做指令碼執行
任何Python檔案都可以這樣來執行：
python3 file.py
一個檔案的Python模組當然也可以這樣執行。一個Python檔案，前面是函式的定義，定義完要執行，我們就要寫呼叫語句，最初你相到的可能是這樣的：
# Author: veelion
# file: mylib.py
def add(a, b):
return a+b
print(add(2, 3))
通過python mylib.py執行一下，就可以得到執行結果。
目前看起來一切正常，你看看有沒有問題？
回頭看看上面模組二三事的第（1）條，如果這個檔案當做模組被其它檔案import時，是不是也會執行列印語句？這條列印語句往往是我們為了驗證add()函式而進行的，屬於測試階段的程式碼，而交付給他人作為模組使用時，它是不需要的。那麼，該怎麼辦？
通過__name__屬性就可以來限制print(add(2, 3))語句的執行。檔案作為指令碼執行時，它的__name__屬性是__main__，而作為模組被import時，它的__name__屬性是模組的名稱。
先看看模組被import時的__name__：
In [24]: import mylib
5
In [25]: mylib.__name__
Out[25]: 'mylib'
我們可以看到，import mylib後列印出了5，也就是執行了print(add(2, 3))語句。
然後，我們修改mylib.py檔案，把測試語句修改一下：
# Author: veelion
# file: mylib.py
def add(a, b):
return a+b
if __name__ == '__main__':
print(add(2, 3))
再次在ipython直譯器裡面匯入該模組時就不會列印出5，也就是那句print不再執行。
而在命令列下執行python3 mylib.py這個指令碼就會執行那句print語句，因為這種執行方式下，模組的__name__為__main__。
這些用__name__ == '__main__'條件判斷的程式碼通常是該模組的測試程式碼，或者是如何使用該模組的示例程式碼。
Python模組總結
（1）一個Python檔案就是一個模組；
（2）一個模組可以import其它模組；
（3）在Python直譯器執行中，一個模組只可以被import一次，除非使用importlib.reload();
（4）模組中的可執行語句（非函式、類的定義）僅在該模組被import時執行一次。
（5）import模組的方式有多種，要使用最規範的方式。
Python模組練習
編寫你自己的一個Python模組，把本節講到的知識點（總結的5點）都要涉及到。
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