[Python基础速成]2-模块与包与OOP
上篇➡️[Python基础速成]1-Python规范与核心语法
目录
- Python模块
- 创建模块与导入
- 属性__name__
- dir()函数
- 标准模块
- Python包
- 类
- 类的专有方法
- 对象
- 继承
- 多态
Python模块
Python 中的模块（Module）是一个包含 Python 定义和语句的文件，文件名就是模块名加上 .py 后缀。
模块可以包含函数、类、变量以及可执行的代码。通过模块，我们可以将代码组织成可重用的单元，便于管理和维护。
即模块具备代码复用、命名空间管理、代码组织作用。
创建模块与导入
使用import语句导入python源文件。
import module1[, module2[,... moduleN]
Python自定义模块（文件）然后导入示例如下：
1.创建一个fibo.py文件
# 斐波那契(fibonacci)数列模块
def fib(n): # 定义到 n 的斐波那契数列
a, b = 0, 1
while b < n:
print(b, end=' ')
a, b = b, a+b
print()
def fib2(n): # 返回到 n 的斐波那契数列
result = []
a, b = 0, 1
while b < n:
result.append(b)
a, b = b, a+b
return result
2.导入使用
# to test the import
import fibo
def test_fib():
fibo.fib(10)
test_fib()
总的来说和Java的差不多，有点类似Java导入静态类。
Python还支持部分导入，即from…import语句。
from modname import name1[, name2[, ... nameN]]
# 示例
from fibo import fib, fib2
属性__name__
每个模块都有一个__name__ 属性。
如果模块是被直接运行，__name__ 的值为 __main__。
如果模块是被导入的，__name__ 的值为模块名。
比如上面创建的fibo模块，在模块文件内添加
if __name__ == '__main__':
print('程序自身在运行')
else:
print('我来自另一模块')
如果fibo模块被其他模块执行，则会输出“我来自另一模块”
dir()函数
内置的函数 dir() 可以找到模块内定义的所有名称。以一个字符串列表的形式返回。
import sys
dir(sys)
['__displayhook__', '__doc__', '__excepthook__', '__loader__', '__name__',
'__package__', '__stderr__', '__stdin__', '__stdout__',
'_clear_type_cache', '_current_frames', '_debugmallocstats', '_getframe',
'_home', '_mercurial', '_xoptions', 'abiflags', 'api_version', 'argv',
'base_exec_prefix', 'base_prefix', 'builtin_module_names', 'byteorder',
'call_tracing', 'callstats', 'copyright', 'displayhook',
'dont_write_bytecode', 'exc_info', 'excepthook', 'exec_prefix',
'executable', 'exit', 'flags', 'float_info', 'float_repr_style',
'getcheckinterval', 'getdefaultencoding', 'getdlopenflags',
'getfilesystemencoding', 'getobjects', 'getprofile', 'getrecursionlimit',
'getrefcount', 'getsizeof', 'getswitchinterval', 'gettotalrefcount',
'gettrace', 'hash_info', 'hexversion', 'implementation', 'int_info',
'intern', 'maxsize', 'maxunicode', 'meta_path', 'modules', 'path',
'path_hooks', 'path_importer_cache', 'platform', 'prefix', 'ps1',
'setcheckinterval', 'setdlopenflags', 'setprofile', 'setrecursionlimit',
'setswitchinterval', 'settrace', 'stderr', 'stdin', 'stdout',
'thread_info', 'version', 'version_info', 'warnoptions']
标准模块
| 模块名 | 功能描述 |
|---|---|
math | 数学运算（如平方根、三角函数等） |
os | 操作系统相关功能（如文件、目录操作） |
sys | 系统相关的参数和函数 |
random | 生成随机数 |
datetime | 处理日期和时间 |
json | 处理 JSON 数据 |
re | 正则表达式操作 |
collections | 提供额外的数据结构（如 defaultdict、deque） |
itertools | 提供迭代器工具 |
functools | 高阶函数工具（如 reduce、lru_cache） |
Python包
包是一种管理 Python 模块命名空间的形式，采用"点模块名称"。
比如一个模块的名称是 A.B， 那么他表示一个包 A中的子模块 B 。
类似Java的Package，包路径+模块名=全路径=唯一性
语法为：
from Package import specific_submodule
# 示例
# 导入collections.abc包下的Callable模块
from collections.abc import Callable
类
Python使用class关键字定义类。
class ClassName:
<statement-1>
.
.
.
<statement-N>
Python的self类似Java的this，在类中代指类对象本身。
类的专有方法
__init__()
__inin__()将在类创建新示例时被调用，是构造方法。
#!/usr/bin/python3
class Complex:
def __init__(self, realpart, imagpart):
self.r = realpart
self.i = imagpart
x = Complex(3.0, -4.5)
print(x.r, x.i) # 输出结果：3.0 -4.5
__del__: 析构函数，释放对象时使用__repr__: 打印，转换__setitem__: 按照索引赋值__getitem__: 按照索引获取值__len__: 获得长度__cmp__: 比较运算__call__: 函数调用__add__: 加运算__sub__: 减运算__mul__: 乘运算__truediv__: 除运算__mod__: 求余运算__pow__: 乘方
对象
通过类定义的数据结构实例。对象包括两个数据成员（类变量和实例变量）和方法。
继承
即一个派生类（derived class）继承基类（base class）的字段和方法。
class DerivedClassName(BaseClassName):
<statement-1>
.
.
.
<statement-N>
# 多继承
class DerivedClassName(Base1, Base2, Base3):
<statement-1>
.
.
.
<statement-N>
子类（派生类 DerivedClassName）会继承父类（基类 BaseClassName）的属性和方法。
多态
Python的方法重写（Override）和Java类似，且不需要Java的@Override注解。
Python是动态类型语言，不允许同名方法因参数不同而共存，因此不支持传统重载（Overload）。
但可以使用默认参数或可变参数模拟重载。
class Example:
#
def greet(self, name=None):
if name:
print(f"Hello, {name}!")
else:
print("Hello, World!")
obj = Example()
obj.greet() # 输出: Hello, World!
obj.greet("Alice") # 输出: Hello, Alice!