《Python程序设计基础》-课件 李丽项目八　Python 模块和包；项目九　Python 文件操作；项目十　综合性任务实践.pptx

任务1模块的导入和使用;任务1

模块的导入和使用;1.?了解模块的概念。

2.?了解模块化编程的概念。

3.?了解模块化程序设计的优越性。

4.?熟悉模块的设计与实现方法。

5.?掌握模块的导入、使用和重新加载方法。

6.?掌握模块中成员的导入方法。

7.?能进行模块及其元素的导入并调用模块。;一、模块的概念

在前面的项目中已经使用了很多模块（如string、time等），通过向程序中导入这些模块，可以使用很多“现成”的函数实现需要的功能。

模块就是Python程序。换句话说，任何Python程序都可以作为模块。经过前面的学习，我们已经能够将Python代码写到一个文件中，但随着程序功能越来越复杂，程序体积会不断变大，为了便于维护，通常会将其分为多个文件（模块），这样不仅可以提高代码的可维护性，还可以提高代码的可重用性。;代码的可重用性体现在，当编写好一个模块后，只要编程过程中需要用到该模块中的某个功能（由变量、函数、类实现），无须做重复性的编写工作，直接在程序中导入该模块即可使用该功能。

前面讲了封装，并且介绍了很多具有封装特性的结构，如诸多容器（列表、元组、字符串、字典等），它们都是对数据的封装；函数是对Python代码的封装；类是对方法和属性的封装，也可以说是对函数和数据的封装。模块可以理解为对代码更高级的封装，即把能够实现某一特定功能的代码编写在同一个Python文件中，并将其作为一个独立的模块，这样既可以方便其他程序或脚本导入并使用，又能有效避免函数名和变量名发生冲突。;二、模块化编程

1.?模块化程序设计

在进行程序设计时，将系统按照功能划分为若干部分，每个部分完成特定功能，通过在不同部分间建立联系实现互相协作，完成系统功能的方式称为模块化程序设计，这些提供计算功能的程序块称为模块（或函数模块），导入并使用这些模块的程序称为客户端程序。使用模块可以将计算任务分解为大小合理的子任务，并实现代码的重用。;2.?模块的API

在模块化程序设计中，客户端使用模块所提供的函数时，无须深入了解函数的内部实现细节。模块与客户端之间的???定称为API（applicationprogramminginterface，应用程序接口）。API清楚地描述了模块中提供的函数的功能和使用方法。

模块化程序设计的基本原则是，首先设计好API，即定义模块所提供的函数或类的功能描述。然后，在此基础上编写具体的程序代码实现模块中的函数或类。最后，客户端可以通过导入模块，并使用其中的函数或类，实现所需的功能，而无须关心其内部的具体实现细节。;通过内置函数help可以查看Python模块的API。其语法格式如下。

import模块名

help(模块名)

在查看模块的API之前，需要使用import语句导入模块，也可以使用Python在线帮助查看模块的API。;3.?模块的实现

“实现”是指实现用于重用的函数或类的代码，模块的实现就是若干实现函数或类的代码的集合，保存在扩展名为“.py”的文件中。

模块的实现必须遵循API，可以采用不同算法实现API，这为模块的改进和版本升级提供了无缝对接，只需要使用遵循API的新的实现，所有客户端程序无须修改即可正常运行。

模块通常是使用Python编写的程序（“.py”文件）。Python内置模块使用C编写并已链接到Python解释器中，还可以使用C或C++拓展编写模块（编译为共享库或DLL文件）。;4.?模块的客户端

客户端在使用模块时，需要遵循模块所提供的API调用接口，以导入和调用模块中已实现的函数功能。

API的存在使得任何客户端都可以直接使用模块，而无须深入检查模块内部的代码实现。;三、模块化程序设计的优越性

模块化程序设计是现代程序设计的基本理念之一，具有如下优越性。

（1）可以编写大规模的系统程序：通过把复杂的任务分解为多个子任务，团队合作开发，以完成大规模的系统程序。

（2）控制程序的复杂度：分解后的子任务的实现模块代码规模一般被控制在数百行之内，从而可以控制程序的复杂度，各代码调试可以限制在少量的代码范围内。

（3）实现代码重用：一旦实现了通用模块（如math、random等），任何客户端都可以通过导入模块直接重用代码，而无须重复实现。

（4）增强程序的可维护性：模块化程序设计可以增强程序的可维护性。;四、模块的设计与实现

1.?模块设计的一般原则

（1）先设计API，再实现模块。

（2）控制模块的规模，只为客户端提供需要的函数。实现包含大量函数的模块会导致模块的复杂度高。

（3）在模块中编写测试代码，并消除全局代码。

（4）使用私有函数实现不被外部客户端调用的模块函数。

（5）通过文档提供模块帮