# 使用模塊 Python本身就內置了很多非常有用的模塊，只要安裝完畢，這些模塊就可以立刻使用。 我們以內建的`sys`模塊為例，編寫一個`hello`的模塊： ``` #!/usr/bin/env python # -*- coding: utf-8 -*- ' a test module ' __author__ = 'Michael Liao' import sys def test(): args = sys.argv if len(args)==1: print 'Hello, world!' elif len(args)==2: print 'Hello, %s!' % args[1] else: print 'Too many arguments!' if __name__=='__main__': test() ``` 第1行和第2行是標準注釋，第1行注釋可以讓這個`hello.py`文件直接在Unix/Linux/Mac上運行，第2行注釋表示.py文件本身使用標準UTF-8編碼； 第4行是一個字符串，表示模塊的文檔注釋，任何模塊代碼的第一個字符串都被視為模塊的文檔注釋； 第6行使用`__author__`變量把作者寫進去，這樣當你公開源代碼后別人就可以瞻仰你的大名； 以上就是Python模塊的標準文件模板，當然也可以全部刪掉不寫，但是，按標準辦事肯定沒錯。 后面開始就是真正的代碼部分。 你可能注意到了，使用`sys`模塊的第一步，就是導入該模塊： ``` import sys ``` 導入`sys`模塊后，我們就有了變量`sys`指向該模塊，利用`sys`這個變量，就可以訪問`sys`模塊的所有功能。 `sys`模塊有一個`argv`變量，用list存儲了命令行的所有參數。`argv`至少有一個元素，因為第一個參數永遠是該.py文件的名稱，例如： 運行`python hello.py`獲得的`sys.argv`就是`['hello.py']`； 運行`python hello.py Michael`獲得的`sys.argv`就是`['hello.py', 'Michael]`。 最后，注意到這兩行代碼： ``` if __name__=='__main__': test() ``` 當我們在命令行運行`hello`模塊文件時，Python解釋器把一個特殊變量`__name__`置為`__main__`，而如果在其他地方導入該`hello`模塊時，`if`判斷將失敗，因此，這種`if`測試可以讓一個模塊通過命令行運行時執行一些額外的代碼，最常見的就是運行測試。 我們可以用命令行運行`hello.py`看看效果： ``` $ python hello.py Hello, world! $ python hello.py Michael Hello, Michael! ``` 如果啟動Python交互環境，再導入`hello`模塊： ``` $ python Python 2.7.5 (default, Aug 25 2013, 00:04:04) [GCC 4.2.1 Compatible Apple LLVM 5.0 (clang-500.0.68)] on darwin Type "help", "copyright", "credits" or "license" for more information. >>> import hello >>> ``` 導入時，沒有打印`Hello, word!`，因為沒有執行`test()`函數。 調用`hello.test()`時，才能打印出`Hello, word!`： ``` >>> hello.test() Hello, world! ``` ### 別名 導入模塊時，還可以使用別名，這樣，可以在運行時根據當前環境選擇最合適的模塊。比如Python標準庫一般會提供`StringIO`和`cStringIO`兩個庫，這兩個庫的接口和功能是一樣的，但是`cStringIO`是C寫的，速度更快，所以，你會經常看到這樣的寫法： ``` try: import cStringIO as StringIO except ImportError: # 導入失敗會捕獲到ImportError import StringIO ``` 這樣就可以優先導入`cStringIO`。如果有些平臺不提供`cStringIO`，還可以降級使用`StringIO`。導入`cStringIO`時，用`import ... as ...`指定了別名`StringIO`，因此，后續代碼引用`StringIO`即可正常工作。 還有類似`simplejson`這樣的庫，在Python 2.6之前是獨立的第三方庫，從2.6開始內置，所以，會有這樣的寫法： ``` try: import json # python >= 2.6 except ImportError: import simplejson as json # python <= 2.5 ``` 由于Python是動態語言，函數簽名一致接口就一樣，因此，無論導入哪個模塊后續代碼都能正常工作。 ### 作用域 在一個模塊中，我們可能會定義很多函數和變量，但有的函數和變量我們希望給別人使用，有的函數和變量我們希望僅僅在模塊內部使用。在Python中，是通過`_`前綴來實現的。 正常的函數和變量名是公開的（public），可以被直接引用，比如：`abc`，`x123`，`PI`等； 類似`__xxx__`這樣的變量是特殊變量，可以被直接引用，但是有特殊用途，比如上面的`__author__`，`__name__`就是特殊變量，`hello`模塊定義的文檔注釋也可以用特殊變量`__doc__`訪問，我們自己的變量一般不要用這種變量名； 類似`_xxx`和`__xxx`這樣的函數或變量就是非公開的（private），不應該被直接引用，比如`_abc`，`__abc`等； 之所以我們說，private函數和變量“不應該”被直接引用，而不是“不能”被直接引用，是因為Python并沒有一種方法可以完全限制訪問private函數或變量，但是，從編程習慣上不應該引用private函數或變量。 private函數或變量不應該被別人引用，那它們有什么用呢？請看例子： ``` def _private_1(name): return 'Hello, %s' % name def _private_2(name): return 'Hi, %s' % name def greeting(name): if len(name) > 3: return _private_1(name) else: return _private_2(name) ``` 我們在模塊里公開`greeting()`函數，而把內部邏輯用private函數隱藏起來了，這樣，調用`greeting()`函數不用關心內部的private函數細節，這也是一種非常有用的代碼封裝和抽象的方法，即： 外部不需要引用的函數全部定義成private，只有外部需要引用的函數才定義為public。