包、模块和 pip
模块
导入模块
导入整个模块
# 导入整个模块。
import math
print(math.log2(8)) # 这种导入方式需要使用 模块名.方法() 来调用
导入模块中特定的方法或类
# 导入模块中的指定方法。
from math import log2,log10
print(log2(8)) # 这种导入方式可以直接使用方法名来调用
print(log10(100))
导入模块中所有方法和类
# 导入 math 模块中的全部方法，使用和上面一致，直接使用方法名（不建议，容易出现命名冲突）
from math import *
print(log2(8))
给导入的方法取别名
# 给方法取别名
from math import log2 as l2g,log10 as l10g
print(l2g(8))
print(l10g(100))
给导入的模块取别名
# 给模块取别名
import math as m
print(m.log2(8))
标准库
Python 自带了许多标准库模块，这些模块提供了广泛的功能，从文件操作到网络编程，再到数据处理等。以下是一些常用的标准库模块：
os：提供了与操作系统交互的功能，如文件路径操作、环境变量等。sys：提供了与 Python 解释器交互的功能，如命令行参数、退出程序等。math：提供了数学运算函数，如平方根、三角函数等。datetime：提供了日期和时间处理的功能。random：提供了生成随机数的功能。json：提供了处理 JSON 数据的功能。
自定义模块
自定义一个模块 my_module.py（也就是新建一个 py 文件，一个文件就是一个模块）：
__all__：规定哪些内容可以被导入，比如这个模块的multiply就不允许被导入（只能限制 from 的导入方式）__name__：用来测试模块功能的，导入模块内容其实是把导入的内容加载（运行）一次。__name__的内容不会加载
# sum 和 multiply 方法可以被导入
__all__ = ["sum"]
def sum(a: int, b: int) -> int:
return a + b
def multiply(a: int, b: int) -> int:
return a * b
# 测试模块
if __name__ == '__main__':
print(sum(1, 2))
print(multiply(1, 2))
使用自定义的模块 eg1：
from my_module import *
print(sum(1, 2)) # 输出 3
print(multiply(1, 2)) # 报错，这个方法不允许导入
使用自定义的模块 eg2：
import my_module as mm
print(mm.sum(1, 2)) # 输出 3
print(mm.multiply(1, 2)) # 输出 2（__all__ 只能限制 from 的导入方式，直接 import 的导入方式限制不了）
包
包（Package）是 Python 中用于组织模块的一种方式。它允许你将多个模块组织在一个目录中，并通过层次化的命名空间来管理这些模块。包的使用使得代码结构更加清晰，特别适合大型项目。
什么是包？
- 包是一个包含
__init__.py文件的目录。这个文件可以是空的，也可以包含包的初始化代码。 - 包中可以包含多个模块（
.py文件）或子包（子目录）。
例如，一个包的目录结构可能如下：
mypackage/ # 包名
__init__.py # 包的初始化文件
module1.py # 模块1
module2.py # 模块2
subpackage/ # 子包
__init__.py # 子包的初始化文件
module3.py # 子包中的模块
创建包
基本结构
- 创建一个目录，目录名就是包名（如
mypackage）。 - 在该目录下创建一个
__init__.py文件（可以是空的）。 - 在包目录中创建模块文件（如
module1.py、module2.py）。
示例
假设我们创建一个名为 mypackage 的包：
mypackage/
__init__.py
module1.py
module2.py
-
module1.py内容：def greet(name): return f"Hello, {name}!" -
module2.py内容：def add(a, b): return a + b
导入包
导入整个包
import mypackage
print(mypackage.module1.greet("Alice")) # 使用模块1中的函数
print(mypackage.module2.add(2, 3)) # 使用模块2中的函数
导入包中的特定模块
from mypackage import module1
print(module1.greet("Bob")) # 直接使用 module1 中的函数
导入包中的特定函数
from mypackage.module2 import add
print(add(5, 7)) # 直接使用 add 函数
使用 __init__.py 简化导入
如果在包的 __init__.py 文件导入了模块的函数或类，如下：
from .module1 import greet
from .module2 import add
可以直接从包中导入类会函数：
from mypackage import greet, add
print(greet("Charlie")) # 直接使用 greet 函数
print(add(10, 20)) # 直接使用 add 函数
子包
包可以嵌套，形成子包。子包也是一个目录，包含自己的 __init__.py 文件和模块。
例如：
mypackage/
__init__.py
module1.py
subpackage/
__init__.py
module3.py
-
module3.py内容：def multiply(a, b): return a * b
导入子包中的模块
from mypackage.subpackage import module3
print(module3.multiply(3, 4)) # 输出 12
从子包中导入特定函数
from mypackage.subpackage.module3 import multiply
print(multiply(5, 6)) # 输出 30
__init__.py 的作用
- 标识目录为包：Python 通过
__init__.py文件识别一个目录是否为包。 - 初始化包：可以在
__init__.py中编写包的初始化代码。 - 简化导入：通过在
__init__.py中导入模块的函数或类，用户可以更方便地使用包的功能。
例如，在 mypackage/__init__.py 中：
from .module1 import greet
from .module2 import add
from .subpackage.module3 import multiply
用户可以直接从包中导入：
from mypackage import greet, add, multiply
print(greet("Alice")) # Hello, Alice!
print(add(2, 3)) # 5
print(multiply(4, 5)) # 20
包的相对导入
在包内部，可以使用相对导入来引用其他模块或子包。相对导入使用 . 表示当前目录，.. 表示上级目录。
例如，在 mypackage/subpackage/module3.py 中：
from ..module1 import greet # 从上级目录导入 module1 中的 greet 函数
包的发布与安装
如果你希望将自己的包分享给他人使用，可以将包发布到 PyPI（Python Package Index），或者直接打包成可安装的文件。
打包工具
setuptools：用于定义包的元数据和依赖。wheel：用于生成.whl格式的包文件。
打包步骤
-
在包目录下创建
setup.py文件：from setuptools import setup, find_packages setup( name="mypackage", version="0.1", packages=find_packages(), install_requires=[], # 依赖的其他包 ) -
生成分发文件：
python setup.py sdist bdist_wheel -
上传到 PyPI：
twine upload dist/* -
安装包：
pip install mypackage
PIP
pip 是 Python 用来安装三方包（模块或库）的工具，类似 java 的 maven 或 node 的 npm
Python2 的 2.7.9+ 版本和 Python3 的 3.4+ 版本已经内置了 pip
Python2 使用 pip Python3 使用 pip3
常用命令
pip3 install package_name # 安装包，不指定版本（默认最新版本）
pip3 install package_name==version # 指定版本安装包
pip3 install --upgrade package_name # 升级包
pip3 uninstall package_name # 卸载包
pip3 list # 查看已安装的包
pip3 show package_name # 查看某个已安装包的详细信息
pip3 search package_name # 搜索包
pip3 search 已经被弃用，如果要在终端使用，需要安装 pip-search 或 pip-simple
官方推荐到网站上搜索，然后用命令安装，官方网址 https://pypi.org/search
命令使用示例
pip3 install requests # 安装 requests
pip3 install requests==2.25.1
pip3 install --upgrade requests # 升级
pip3 uninstall requests # 卸载
pip3 show requests # 查看详细信息
pip3 install requests -i https://pypi.tuna.tsinghua.edu.cn/simple # 默认是从 pypi.org 下来
镜像源
pip3 config list # 查看当前镜像源（没配置过就是空，会到 pypi.org 去下载）
pip3 config set global.index-url https://mirrors.aliyun.com/pypi/simple/ # 设置镜像地址为 阿里源
pip3 config set global.trusted-host mirrors.aliyun.com # 信任阿里源的域名
pip3 config unset global.index-url # 回复默认镜像源地址
- 清华大学：
https://pypi.tuna.tsinghua.edu.cn/simple - 阿里云：
https://mirrors.aliyun.com/pypi/simple/ - 豆瓣：
https://pypi.douban.com/simple/ - 华为云：
https://repo.huaweicloud.com/repository/pypi/simple/
如果信任了自己配置的源，还是报错：
ERROR: XMLRPC request failed [code: -32500]
RuntimeError: PyPI no longer supports 'pip search' (or XML-RPC search). Please use https://pypi.org/search (via a browser) instead. See https://warehouse.pypa.io/api-reference/xml-rpc.html#deprecated-methods for more information
那就是证书问题了，我的是 mac 解决方案如下：
pip3 install certifi # 安装证书
python3 -m certifi # 得到证书地址
vim ~/.zhsrc # 证书配置到环境变量中（我用的 zsh），保存文件，然后刷新一下 source ~/.zshrc 就好了
source ~/.zshrc
## 我的 .zhsrc 如下
# java 17
export JAVA_HOME=/Library/Java/JavaVirtualMachines/jdk-17.jdk/Contents/Home
export PATH=${JAVA_HOME}/bin:$PATH
# java 8
#export JAVA_HOME=/Library/Java/JavaVirtualMachines/jdk-1.8.jdk/Contents/Home
#export PATH=${JAVA_HOME}/bin:$PATH
# maven 3.9.9
export MAVEN_HOME=/Users/cyrus/MyApp/maven/apache-maven-3.9.9
export PATH=${MAVEN_HOME}/bin:$PATH
# pip3 证书
export SSL_CERT_FILE=/Library/Frameworks/Python.framework/Versions/3.12/lib/python3.12/site-packages/certifi/cacert.pem
source /Users/cyrus/.dacs_run_profile
浙公网安备 33010602011771号