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9.1 包

如果编写一个较大的程序，我们并不真的想在顶层将其组织为一个个独立文件的大型集合。本节对包（package）进行介绍。

模块

任何一个 Python 源文件称为一个模块（module）。

# foo.py def grok(a): ... def spam(b): ... 

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一条 import 语句加载并执行 一个模块。

讯享网# program.py import foo a = foo.grok(2) b = foo.spam('Hello') ... 

包 vs 模块

对于较大的代码集合，通常将模块组织到包中。

# From this pcost.py report.py fileparse.py # To this porty/ __init__.py pcost.py report.py fileparse.py 

首先，选择一个名字并用该名字创建顶级目录。如上述的 porty （显然，第一步最重要的是选择名字）。

接着，添加 __init__.py 文件到该目录中。__init__.py 文件可以是一个空文件。

最后，把源文件放到该目录中。

使用包

包用作导入的命名空间。

这意味着现在有了多级导入。

讯享网import porty.report port = porty.report.read_portfolio('port.csv') 

导入语句还有其它变体：

from porty import report port = report.read_portfolio('portfolio.csv') from porty.report import read_portfolio port = read_portfolio('portfolio.csv') 

两个问题

这种方法存在两个主要的问题：

• 同一包内不同文件之间的导入无效。
• 包中的主脚本无效。

因此，基本上一切导入都是无效的，但是，除此之外，程序还是可以工作的。

问题：导入

现在，在导入的时候，同一包内的不同文件之间的导入必须包含包名。请记住这个结构：

讯享网porty/ __init__.py pcost.py report.py fileparse.py 

根据上述规则（同一包内的不同文件之间的导入必须包含包名）修改后的导入示例：

# report.py from porty import fileparse def read_portfolio(filename): return fileparse.parse_csv(...) 

所有的导入都是绝对的，而不是相对的。

讯享网# report.py import fileparse # BREAKS. fileparse not found ... 

相对导入

除了使用包名直接导入，还可以使用使用 . 引用当前的包。

# report.py from . import fileparse def read_portfolio(filename): return fileparse.parse_csv(...) 

语法:

讯享网from . import modname 

使用上述语法使得重命名包变得容易。

问题：主脚本

将包内的子模块作为主脚本运行会导致程序中断：

bash $ python porty/pcost.py # BREAKS ... 

原因：你正在运行单个脚本，而 Python 不知道包的其余部分（sys.path 是错误的）。

所有的导入都会中断。要想解决这个问题，需要以不同的方式运行程序，可以使用 -m 选项。

讯享网bash $ python -m porty.pcost # WORKS ... 

__init__.py 文件

该文件的主要目的是将模块组织在一起。

例如：

# porty/__init__.py from .pcost import portfolio_cost from .report import portfolio_report 

这使得导入的时候名字出现在顶层。

讯享网

讯享网from porty import portfolio_cost portfolio_cost('portfolio.csv') 

而不是使用多级导入：

from porty import pcost pcost.portfolio_cost('portfolio.csv') 

脚本的另一种解决方案

如前所述，需要使用 -m package.module 运行包内的脚本。

讯享网bash % python3 -m porty.pcost portfolio.csv 

还有另一种选择：编写一个新的顶级脚本。

#!/usr/bin/env python3 # pcost.py import porty.pcost import sys porty.pcost.main(sys.argv) 

脚本位于包外面。目录结构如下：

讯享网pcost.py # top-level-script porty/ # package directory __init__.py pcost.py ... 

应用结构

代码组织和文件结构是应用程序可维护性的关键。

对于 Python 而言，没有“放之四海而皆准”的方法，但是一个适用于多种问题的结构就是这样：

porty-app/ README.txt script.py # SCRIPT porty/ # LIBRARY CODE __init__.py pcost.py report.py fileparse.py 

顶级 porty-app 目录是所有其他内容的容器——这些内容包括文档，顶级脚本，用例等。

同样，顶级脚本（如果有）需要放置在代码包之外（包的上一层）。

讯享网#!/usr/bin/env python3 # porty-app/script.py import sys import porty porty.report.main(sys.argv) 

练习

此时，我们有了一个包含多个程序的目录：

pcost.py # computes portfolio cost report.py # Makes a report ticker.py # Produce a real-time stock ticker 

同时，还有许多具有各种功能的支持模块：

讯享网stock.py # Stock class portfolio.py # Portfolio class fileparse.py # CSV parsing tableformat.py # Formatted tables follow.py # Follow a log file typedproperty.py # Typed class properties 

在本次练习中，我们将整理这些代码并将它们放入一个通用包中。

练习 9.1：创建一个简单的包

请创建一个名为 porty 的目录并将上述所有的 Python 文件放入其中。另外，在 porty 目录中创建一个空的 __init__.py 文件。最后，文件目录看起来像这样：

porty/ __init__.py fileparse.py follow.py pcost.py portfolio.py report.py stock.py tableformat.py ticker.py typedproperty.py 

请将 porty 目录中的 __pycache__ 目录移除。该目录包含了之前预编译的 Python 模块。我们想重新开始。

尝试导入包中的几个模块：

讯享网>>> import porty.report >>> import porty.pcost >>> import porty.ticker 

如果这些导入失败，请进入到合适的文件中解决模块导入问题，使其能够包括相对导入。例如，import fileparse 语句可以像下面这样进行修改：

# report.py from . import fileparse ... 

如果有类似于 from fileparse import parse_csv 这样的语句，请像下面这样修改代码：

讯享网# report.py from .fileparse import parse_csv ... 

练习 9.2：创建应用目录

对应用而言，将所有代码放到“包”中通常是不够的。有时，支持文件，文档，脚本等文件需要放到 porty/ 目录之外。

请创建一个名为 porty-app 的新目录。然后将我们在练习 9.1 中创建的 porty 目录移动到 porty-app 目录中。接着，复制测试文件 Data/portfolio.csv 和 Data/prices.csv 到 porty-app 目录。另外，在 porty-app 目录下创建一个 README.txt 文件，该文件包含一些有关自己的信息。现在，代码的组织结构像下面这样：

porty-app/ portfolio.csv prices.csv README.txt porty/ __init__.py fileparse.py follow.py pcost.py portfolio.py report.py stock.py tableformat.py ticker.py typedproperty.py 

要运行代码，需要确保你现在正在顶级目录 porty-app/ 下。例如，从终端运行：

讯享网shell % cd porty-app shell % python3 >>> import porty.report >>> 

尝试将之前的脚本作为主程序运行：

shell % cd porty-app shell % python3 -m porty.report portfolio.csv prices.csv txt Name Shares Price Change ---------- ---------- ---------- ---------- AA 100 9.22 -22.98 IBM 50 106.28 15.18 CAT 150 35.46 -47.98 MSFT 200 20.89 -30.34 GE 95 13.48 -26.89 MSFT 50 20.89 -44.21 IBM 100 106.28 35.84 shell % 

练习 9.3：顶级脚本

使用 python -m 命令通常有点怪异。可能需要编写一个顶级脚本来处理奇怪的包。请创建一个生成上述报告的脚本 print-report.py：

讯享网#!/usr/bin/env python3 # print-report.py import sys from porty.report import main main(sys.argv) 

然后把脚本 print-report.py放到顶级目录 porty-app/ 中。并确保可以在 porty-app/ 目录下运行它：

shell % cd porty-app shell % python3 print-report.py portfolio.csv prices.csv txt Name Shares Price Change ---------- ---------- ---------- ---------- AA 100 9.22 -22.98 IBM 50 106.28 15.18 CAT 150 35.46 -47.98 MSFT 200 20.89 -30.34 GE 95 13.48 -26.89 MSFT 50 20.89 -44.21 IBM 100 106.28 35.84 shell % 

最后，代码的组织结构应该下面这样：

讯享网porty-app/ portfolio.csv prices.csv print-report.py README.txt porty/ __init__.py fileparse.py follow.py pcost.py portfolio.py report.py stock.py tableformat.py ticker.py typedproperty.py 

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注：完整翻译见 https://github.com/codists/practical-python-zh