全网最适合入门的面向对象编程教程:21 类和对象的 Python 实现-多文件的组织:模块 module 和包 package

cnblogs 2024-07-19 12:09:01 阅读 71

全网最适合入门的面向对象编程教程:21 类和对象的 Python 实现-多文件的组织:模块 module 和包 package

本文主要介绍了在使用Python面向对象编程时,如何实现多文件的组织,介绍了模块和包的定义及使用优点,同时讲解了如何在包中导入模块或类。

全网最适合入门的面向对象编程教程:21 类和对象的 Python 实现-多文件的组织:模块 module 和包 package

摘要:

本文主要介绍了在使用 Python 面向对象编程时,如何实现多文件的组织,介绍了模块和包的定义及使用优点,同时讲解了如何在包中导入模块或类。

原文链接:

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文档和代码获取:

可访问如下链接进行对文档下载:

https://github.com/leezisheng/Doc

image

本文档主要介绍如何使用 Python 进行面向对象编程,需要读者对 Python 语法和单片机开发具有基本了解。相比其他讲解 Python 面向对象编程的博客或书籍而言,本文档更加详细、侧重于嵌入式上位机应用,以上位机和下位机的常见串口数据收发、数据处理、动态图绘制等为应用实例,同时使用Sourcetrail 代码软件对代码进行可视化阅读便于读者理解。

相关示例代码获取链接如下:https://github.com/leezisheng/Python-OOP-Demo

正文

现在我们知道了如何创建类和实例化对象,如何使用组合和继承来编写代码,但是应该如何组织它们?对于小程序来说,我们可以把所有的类放到一个文件里,然后在文件最后添加一小段代码,让它们交互起来。然而,随着项目规模的增长,很难从众多类中找出我们需要修改的那一个。

这时就需要模块(module),模块就是 Python 文件,仅此而已。我们小程序中的一个文件就是一个模块。两个 Python 文件就是两个模块。如果我们在同一个目录下有两个文件,我们可以从其中一个模块中导入类到另一个模块中使用。

例如,我们正在构建一个串口上位机程序,其各个模块组织很可能如下:

image

我们可以将不同模块保存到统一文件夹的不同 python 文件中,在创建 main.py 导入并控制不同模块交替运行或交换数据。import 语句用于从模块中导入模块或特定的类、函数。通过将函数、变量、类存储在存储在独立的.py 文件中,可隐藏代码实现的细节,将不同代码块重新组织,与主程序分离,简化主程序的逻辑,提高主程序的可读性。

如下为我们的文件组织:

文件名称 文件描述
Main.py 定义了传感器类和主机类的属性和方法主程序,调用其他模块
FileIO.py 定义了 FileIOClass 的属性和方法
Plot.py 定义了 PlotClass 的属性和方法
Serial.py 定义了 SerialClass 的属性和方法
my.log 程序日志
file.csv 保存传感器数据

image

image

我们可以在主文件中,通过如下语句导入自定义模块

_# 引用自定义模块_

from FileIO import FileIOClass

from Plot import PlotClass

from Serial import SerialClass

随着项目中模块变得越来越多,我们可能会想要添加另外一层抽象,为模块层次添加某种嵌套的等级。但是我们不能将模块添加到模块中,毕竟一个文件只能容纳一个文件,而模块就只是 Python 文件而已。

但是文件可以存储在目录下,模块也可以。一个包(package)是一个目录下模块的集合。包的名字就是目录的名字。我们只需要在目录下添加一个名为__init__.py 的文件(通常是空文件)就可以告诉 Python 这个目录是一个包。

在包之间导入模块或类的时候要注意语法。在 Python 3 中,有两种导入模块的方法:绝对导入和相对导入:

  • 绝对导入是指定我们想要导入的模块、函数或路径的完整路径。import 语句用点号操作符(period operator)来区分包和模块。
  • 相对导入基本上是一种寻找与当前模块在位置上有相对关系的类、函数或模块的方式。常用于处理同一个包下的相关模块。

具体使用方法可以点击:https://zhuanlan.zhihu.com/p/376426708

这里需要注意,所有模块层的代码都会在导入的时候立即执行。开发人员通常会在模块下方增加一些测试代码,为了避免这些测试代码在模块被导入后执行,可以利用__name__属性。

__name__属性是 Python 的一个内置属性,记录了一个字符串:

  • 若是在当前文件,name 是 main;
  • 若是导入的文件,name 是模块名。

当你要导入某个模块,但又不想模块的部分代码被直接执行,那就可以这一部分代码放在以下语句的内部:

# 模块或类

if __name__=='__main__:

# 测试本文件中模块/类的代码

image



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