Python程序设计开发宝典
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1.7 标准库与扩展库中对象的导入与使用

Python默认安装仅包含基本或核心模块，启动时也仅加载了基本模块，在需要时再显式地导入和加载标准库和第三方扩展库，这样可以减小程序运行的压力，并且具有很强的可扩展性。从“木桶原理”的角度来看，这样的设计与安全配置时遵循的“最小权限”原则是一致的，也有助于提高系统安全性。如果需要的话，可以使用sys.modules.items（）显示所有预加载模块的相关信息。另外，可以使用sys.builtin_module_names查看那些编译进Python解释器的模块名字，这些模块具有最快的访问速度和最高的执行效率。

当以模块形式导入．py或．pyw源文件时，系统会自动检查__pycache__文件夹中是否存在相应的．pyc文件，如果有且签名一致则自动从．pyc文件导入以提高加载速度，如果源文件具有比．pyc文件更新的签名，那么导入时会自动重新生成．pyc文件。但需注意的是，如果源文件不存在，导入时不会检查__pycache__文件夹。因此，如果想实现无源码部署，应该把所有．pyc文件放到源文件的文件夹中而不是__pycache__文件夹中。

1.7.1 import模块名 [as别名]

使用这种方式导入以后，使用时需要在对象之前加上模块名作为前缀，必须以“模块名．对象名”的形式进行访问。如果模块名字很长的话，可以为导入的模块设置一个别名，然后使用“别名．对象名”的方式来使用其中的对象。

        >>>import math                     #导入标准库math
        >>>math.sin(0.5)                   #求0.5(单位是弧度)的正弦
        0.479425538604203
        >>>import random                   #导入标准库random
        >>>n=random.random()               #获得[0,1)内的随机小数
        >>>n=random.randint(1,100)         #获得[1,100]区间上的随机整数
        >>>n=random.randrange(1,100)       #返回[1,100)区间中的随机整数
        >>>import os.path as path          #导入标准库os.path，并设置别名为path
        >>>path.isfile(r'C:\windows\notepad.exe')
        True
        >>>import numpy as np              #导入扩展库numpy，并设置别名为np
        >>>a=np.array((1,2,3,4))           #通过模块的别名来访问其中的对象
        >>>a
        array([1,2,3,4])
        >>>print(a)
        [1 2 3 4]

1.7.2 from模块名import对象名[as别名]

使用这种方式仅导入明确指定的对象，并且可以为导入的对象确定一个别名。这种导入方式可以减少查询次数，提高访问速度，同时也可以减少程序员需要输入的代码量，不需要使用模块名作为前缀。

        >>>from math import sin             #只导入模块中的指定对象
        >>>sin(3)
        0.1411200080598672
        >>>from math import sin as f        #给导入的对象起个别名
        >>>f(3)
        0.1411200080598672
        >>>from os.path import isfile
        >>>isfile(r'C:\windows\notepad.exe')
        True

1.7.3 from模块名import*

这是上面用法的一种极端情况，可以一次导入模块中通过__all__变量指定的所有对象。

      >>>from math import*             #导入标准库math中所有对象
      >>>gcd(36,18)                    #最大公约数
      18
      >>>pi                            #常数π
      3.141592653589793
      >>>e                             #常数e
      2.718281828459045
      >>>log2(8)                       #计算以2为底的对数值
      3.0
      >>>log10(100)                    #计算以10为底的对数值
      2.0
      >>>radians(180)                  #把角度转换为弧度
      3.141592653589793

这种方式简单粗暴，写起来也比较省事，可以直接使用模块中的所有对象而不需要再使用模块名作为前缀。但一般并不推荐这样使用。一方面这样会降低代码的可读性，有时候很难区分自定义函数和从模块中导入的函数；另一方面，这种导入对象的方式将会导致命名空间的混乱。如果多个模块中有同名的对象，只有最后一个导入的模块中的对象是有效的，而之前导入的模块中的同名对象都将无法访问，不利于代码的理解和维护。例如，a.py文件中内容如下：

        def test():
            print('test in a.py')

b.py文件中内容如下：

        def test():
            print('test in b.py')

导入a模块以后，test（）方法是可用的，而导入b模块之后a模块中的test（）方法就无法使用了。例如：

      >>>from a import*
      >>>test()
      test in a.py
      >>>from b import*               #这会导致a模块中的test()函数无法使用
      >>>test()
      test in b.py

1.7.4 模块导入时的搜索路径

不管以哪种形式导入模块并使用其中的对象，Python首先在当前目录中查找模块文件，如果没有找到则从sys模块的path变量所指定的目录中查找，如果仍没有找到则抛出异常提示模块不存在。可以查看sys模块中path变量的值来获知Python导入模块时搜索模块的路径，也可以使用append（）方法向其中添加自定义的文件夹以扩展搜索路径。另外，在导入模块时，会优先导入相应的．pyc文件（.py或．pyw伪编译后生成的字节码文件），如果相应的．pyc文件与．py文件时间不相符或不存在对应的．pyc文件，则导入．py文件，同时生成．pyc文件。

Python还支持从zip文件中导入模块。假设当前文件夹中有个内含Vector3.py文件的testZip.zip文件，首先导入sys模块，然后执行sys.path.append（'testZip.zip'），然后即可导入Vector3.py文件作为模块来使用。

        >>>import sys
        >>>sys.path.append('testZip.zip')
        >>>import Vector3
        >>>Vector3.__file__               #查看已导入模块对应的程序文件
        'testZip.zip\\Vector3.py'

最后，按照Python编码规范，一般建议每个import语句只导入一个模块，并且要按照标准库、扩展库、自定义库的顺序进行导入。

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