對于一個需要實際應用的模塊而言，往往會具有很多程序單元，包括變量、函數和類等，如果將整個模塊的所有內容都定義在同一個 Python 源文件中，這個文件將會變得非常龐大，顯然并不利于模塊化開發。

什么是包

為了更好地管理多個模塊源文件，Python 提供了包的概念。那么問題來了，什么是包呢？

從物理上看，包就是一個文件夾，在該文件夾下包含了一個 init.py 文件，該文件夾可用于包含多個模塊源文件；從邏輯上看，包的本質依然是模塊。

根據上面介紹可以得到一個推論，包的作用是包含多個模塊，但包的本質依然是模塊，因此包也可用于包含包。典型地，當我們為 Python 安裝了 numpy 模塊之后，可以在 Python 安裝目錄的 Lib\site-packages 目錄下找到一個 numpy 文件夾，它就是前面安裝的 numpy 模塊（其實是一個包）。該文件夾的內容如下圖所示：

從圖 1 可以看出，在 numpy 包（也是模塊）下既包含了 matlib.py 等模塊源文件，也包含了 core 等子包（也是模塊）。這正對應了我們剛剛介紹的：包的本質依然是模塊，因此包又可以包含包。

定義包

掌握了包是什么之后，接下來學習如何定義包。定義包更簡單，主要有兩步：

• 創建一個文件夾，該文件夾的名字就是該包的包名。
• 在該文件夾內添加一個 init.py 文件即可。

下面定義一個非常簡單的包。先新建一個 first_package 文件夾，然后在該文件夾中添加一個 init.py 文件，該文件內容如下：

''' 這是學習包的第一個示例 ''' print('this is first_package')

上面的 Python 源文件非常簡單，該文件開始部分的字符串是該包的說明文檔，接下來是一條簡單的輸出語句。

下面通過如下程序來使用該包：

# 導入first_package包（模塊） import first_packageprint('==========') print(first_package.__doc__) print(type(first_package)) print(first_package)

再次強調，包的本質就是模塊，因此導入包和導入模塊的語法完全相同。因此，上面程序中第 2 行代碼導入了 first_package 包。程序最后三行代碼輸出了包的說明文檔、包的類型和包本身。

運行該程序，可以看到如下輸出結果：

this is first package ========== 這是學習包的第一個示例 <class 'module'> <module 'first_package' from 'G:\\publish\\codes\\09\\9.3\\first_package\\__init__.py'>

從上面的輸出結果可以看出，在導入 first_package 包時，程序執行了該包所對應的文件夾下的 init.py；從倒數第二行輸出可以看到，包的本質就是模塊；從最后一行輸出可以看到，使用 import
first_package 導入包的本質就是加載井執行該包下的 init.py 文件，然后將整個文件內容賦值給與包同名的變量，該變量的類型是 module。

與模塊類似的是，包被導入之后，會在包目錄下生成一個 pycache 文件夾，并在該文件夾內為包生成一個 init.cpython-36.pyc 文件。

由于導入包就相當于導入該包下的 init.py 文件，因此我們完全可以在 init.py 文件中定義變量、函數、類等程序單元，但實際上往往并不會這么做。想一想原因是什么？包的主要作用是包含多個模塊，因此 init.py 文件的主要作用就是導入該包內的其他模塊。

下面再定義一個更加復雜的包，在該包下將會包含多個模塊，并使用 init.py 文件來加載這些模塊。

新建一個fk_package包，并在該包下包含三個模塊文件：

• print_shape.py
• billing.py
• arithmetic_chart.py

fk_package 的文件結構如下：

fk_package ┠──arithmetic_chart.py ┠──billing.py ┠──print_shape.py ┗━━__init__.py

其中，arithmetic_chart.py模塊文件的內容如下：

''' 學習中遇到問題沒人解答？小編創建了一個Python學習交流QQ群：725638078 尋找有志同道合的小伙伴，互幫互助,群里還有不錯的視頻學習教程和PDF電子書！ ''' def print_multiple_chart(n):'打印乘法口角表的函數'for i in range(n):for j in range(i + 1):print('%d * %d = %2d' % ((j + 1) , (i + 1) , (j + 1)* (i + 1)), end=' ')print('')

上面模塊文件中定義了一個打印乘法口訣表的函數。

billing.py 模塊文件的內容如下：

class Item:'定義代表商品的Item類'def __init__(self, price):self.price = pricedef __repr__(self):return 'Item[price=%g]' % self.price

print_shape.py 模塊文件的內容如下：

def print_blank_triangle(n):'使用星號打印一個空心的三角形'if n <= 0:raise ValueError('n必須大于0')for i in range(n):print(' ' * (n - i - 1), end='')print('*', end='')if i != n - 1:print(' ' * (2 * i - 1), end='')else:print('*' * (2 * i - 1), end='')if i != 0:print('*')else:print('')

tk_package包下的 init.py 文件暫時為空，不用編寫任何內容。

上面三個模塊文件都位于fk_package包下，總共提供了兩個函數和一個類。這意味著 fk_package 包（也是模塊）總共包含arithmetic_chart、 billing 和 print_shape三個模塊。在這種情況下，這三個模塊就相當于fk_package 包的成員。

導入包內成員

如果需要使用 arithmetic_chart、 billing 和 print_shape 這三個模塊，則可以在程序中執行如下導入代碼：

# 導入fk_package包，實際上就是導入包下__init__.py文件 import fk_package # 導入fk_package包下的print_shape模塊， # 實際上就是導入fk_package目錄下的print_shape.py import fk_package.print_shape # 實際上就是導入fk_package包（模塊）導入print_shape模塊 from fk_package import billing # 導入fk_package包下的arithmetic_chart模塊， # 實際上就是導入fk_package目錄下的arithmetic_chart.py import fk_package.arithmetic_chartfk_package.print_shape.print_blank_triangle(5) im = billing.Item(4.5) print(im) fk_package.arithmetic_chart.print_multiple_chart(5)

上面程序中第 2 行代碼是“import fk_package”，由于導入包的本質只是加載并執行包里的 init.py 文件，因此執行這條導入語句之后，程序只能使用 fk_package 目錄下的 init.py 文件中定義的程序單元。對于本例而言，由于 fk_package_init_.py 文件內容為空，因此這條導入語句沒有任何作用。

第 5 行導入語句的本質就是加載并執行 fk_package 包下的 print_shape.py 文件，并將其賦值給 fk_package.print_shape 變量。因此執行這條導入語句之后，程序可訪問 fk_package\print_shape.py 文件所定義的程序單元，但需要添加 fk_package.print_shape 前綴。

第 8 行導入語句的本質是導入 fk_package 包（也是模塊）下的 billing 成員（其實是模塊）。因此執行這條導入語句之后，程序可使用 fk_package\billing.py 文件定義的程序單元，而且只需要添加 billing 前綴。

第 11 行代碼與第 5 行代碼的導入效果相同。

該程序后面分別測試了 fk_package包下的 print_shape、billing、arithmetic_chart 這三個模塊的功能。運行上面程序，可以看到三個模塊的功能完全可以正常顯示。

上面程序雖然可以正常運行，但此時存在兩個問題：

• 為了調用包內模塊中的程序單元，需要使用很長的前綴，這實在是太麻煩了。
• 包內 init.py 文件的功能完全被忽略了。

想一想就知道，包內的 init.py 文件并不是用來定義程序單元的，而是用于導入該包內模塊的成員，這樣即可把模塊中的成員導入變成包內成員，以后使用起來會更加方便。

將fk_package包下的 init.py 文件編輯成如下形式：

''' 學習中遇到問題沒人解答？小編創建了一個Python學習交流QQ群：725638078 尋找有志同道合的小伙伴，互幫互助,群里還有不錯的視頻學習教程和PDF電子書！ ''' # 從當前包導入print_shape模塊 from . import print_shape # 從.print_shape導入所有程序單元到fk_package中 from .print_shape import * # 從當前包導入billing模塊 from . import billing # 從.billing導入所有程序單元到fk_package中 from .billing import * # 從當前包導入arithmetic_chart模塊 from . import arithmetic_chart # 從.arithmetic_chart導入所有程序單元到fk_package中 from .arithmetic_chart import *

該程序的代碼基本上差不多，都是通過如下兩行代碼來處理導入的：

# 從當前包導入print_shape模塊 from . import print_shape # 從.print_shape導入所有程序單元到fk_package中 from .print_shape import *

上面第一行 from…import 用于導入當前包（模塊）中的 print_shape（模塊），這樣即可在 tk_package 中使用 print_shape 模塊。但這種導入方式是將 print_shape 模塊導入了 fk_package 包中，因此當其他程序使用 print_shape 內的成員時，依然需要通過 fk_package.print_shape 前綴進行調用。

第二行導入語句用于將 print_shape 模塊內的所有程序單元導入 fk_package 模塊中，這樣以后只要使用 fk_package.前綴就可以使用三個模塊內的程序單元。例如如下程序：

# 導入fk_package包，實際上就是導入包下__init__.py文件 import fk_package# 直接使用fk_package前綴即可調用它所包含的模塊內的程序單元。 fk_package.print_blank_triangle(5) im = fk_package.Item(4.5) print(im) fk_package.print_multiple_chart(5)

上面第 2 行代碼是導入 tk_package 包，導入該包的本質就是導入該包下的 init.py 文件。而 init.py 文件又執行了導入，它們會把三個模塊內的程序單元導入 tk_package 包中，因此程序的下面代碼可使用 tk_package.前綴來訪問三個模塊內的程序單元。

運行上面程序，同樣可以看到正常的運行結果。

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總結

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