Python自定义模块

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掌握了导入模块的语法之后,下一个问题来了,模块到底是什么?可能有读者开始摩拳擦掌了,怎样才能定义自己的模块呢?…

掌握了导入模块的语法之后,下一个问题来了,模块到底是什么?可能有读者开始摩拳擦掌了,怎样才能定义自己的模块呢?

模块就是 Python 程序。任何 Python 程序都可作为模块导入。前面我们写的所有 Python 程序都可作为模块导入。换而言之,随便写的一个 Python 程序,其实都可作为模块导入。对于任何程序,只要导入了模块,即可使用该模块内的所有成员。

下面程序定义了一个简单的模块(编写在 module1.py 文件中):

  print('这是module 1')  my_book = 'Python入门教程'  def say_hi(user):      print('%s,您好,欢迎学习Python' % user)  class User:      def __init__(self, name):          self.name = name      def walk(self):          print('%s正在慢慢地走路' % self.name)      def __repr__(self):          return 'User[name=%s]' % self.name

上面程序中第一行代码执行了一条简单的输出语句,第二行代码定义了一个 my_book 变量。接下来程序定义了一个 say_hi() 函数,然后定义了一个 User 类。不难发现,这个程序和我们前面所写的 Python 程序并没有太大的区别,但它依然可以作为模块导入。

使用模块的好处在于,如果将程序需要使用的程序单元(比如刚刚定义的 say_hi() 函数、User 类)定义在模块中,后面不管哪个程序,只要导入该模块,该程序即可使用该模块所包含的程序单元,这样就可以提供很好的复用(导入模块,使用模块),从而避免每个程序都需要重新定义这些程序单元。

模块文件的文件名就是它的模块名,比如 module1.py 的模块名就是 module1。

为模块编写说明文档

与前面介绍的函数、类相同的是,在实际开发中往往也应该为模块编写说明文档;否则,其他开发者将不知道该模块有什么作用,以及包含哪些功能。

为模块编写说明文档很简单,只要在模块开始处定义一个字符串直接量即可。例如,在上面程序的第一行代码之前添加如下内容:

'''
这是我们编写的第一个模块,该模块包含以下内容:
my_book:字符串变量
say_hi:简单的函数
User:代表用户的类
'''

这段字符串内容将会作为该模块的说明文挡,可通过模块的 __doc__ 属性来访问文档。

为模块编写测试代码

当模块编写完成之后,可能还需要为模块编写一些测试代码,用于测试模块中的每一个程序单元是否都能正常运行。

由于模块其实也是一个 Python 程序,因此我们完全可以使用 python 命令来解释和执行模块程序只要模块中包含可执行代码。比如使用 python module1.py(程序文件名)命令来运行上面的模块程序,即可看到如下输出结果:

这是module 1

上面这行输出是因为 module1.py 程序中包含了一条 print 语句。但棋块中的变量、函数、类都没有得到测试,因此还应该为这些变量、函数、类提供测试程序。

例如,可以为上面的 module1.py 增加如下测试代码:

  # ===以下部分是测试代码===  def test_my_book ():      print(my_book)  def test_say_hi():      say_hi('孙悟空')      say_hi(User('Charlie'))  def test_User():      u = User('白骨精')      u.walk()      print(u)

上面代码为 module1 定义了三个函数,分别用于测试模块中的变量、函数和类,不过这三个函数并没有得到调用的机会。因此,如果使用 python 命令来运行上面模块,程序并不会运行它们。

注意:对于实际开发的项目,对每个函数、类可能都需要使用更多的测试用例进行测试,这样才能达到各种覆盖效果(比如语句覆盖、条件覆盖等)。本教程并不介绍测试相关内容,因此就不深入展开了。

如果只是简单地调用上面的测试程序,则会导致一个问题,那就是当其他程序每次导入该模块时,这三个测试函数都会自动运行,这显然不是我们期望看到的结果。此时希望实现的效果是,如果直接使用 python 命令运行该模块(相当于测试),程序应该执行该模块的测试函数;如果是其他程序导入该模块,程序不应该执行该模块的测试函数。

此时可借助于所有模块内置的 __name__ 变量进行区分,如果直接使用 python 命令来运行一个模块,name 变量的值为 __main__;如果该模块被导入其他程序中,__name__ 变量的值就是模块名。因此,如果希望测试函数只有在使用 python 命令直接运行时才执行,则可在调用测试函数时增加判断,只有当 __name__ 属性为 __main__ 时才调用测试函数。为模块增加如下代码即可:

  # 当__name__为'__main__'(直接使用python运行该模块)时执行如下代码  if __name__ == '__main__':      test_my_book()      test_say_hi()      test_User()

此时再次使用 python module1.py 命令来运行该模块,可以看到如下输出结果:

这是module 1
Python入门教程
孙悟空,您好,欢迎学习Python
User[name=Charlie],您好,欢迎学习Python
白骨精正在慢慢地走路
User[name=白骨精]

从上面的测试结果来看,当直接使用 python 命令来运行模块时,模块中的测试函数得到了执行。在定义好模块之后,接下来就要让 Python 系统能找到并加载该模块。

关于作者: Python基础入门教程

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