第5章：模块与包（Modules and Packages）

一、导读

1.1 本章学习目标

第5章讲解 Python 的模块和包系统。模块是代码组织的基本单位，包是模块的集合。

1.2 为什么第五章如此重要

模块和包是大型 Python 项目的基础。理解它们才能组织好代码结构。

1.3 核心问题引导

模块如何创建和导入？

包的结构是什么？

相对导入和绝对导入有什么区别？

__init__.py 的作用是什么？

二、核心概念详解

5.1 模块

python

# 创建模块：my_module.py
def greet(name):
    return f"Hello, {name}!"

PI = 3.14159

# 导入模块
import my_module
print(my_module.greet("Alice"))
print(my_module.PI)

# 导入特定内容
from my_module import greet, PI

# 别名
import my_module as mm
from my_module import greet as g

5.2 包

my_package/
├── __init__.py
├── module1.py
├── module2.py
└── subpackage/
    ├── __init__.py
    └── module3.py

python

# 导入包中的模块
from my_package import module1
from my_package.subpackage import module3

# 使用 __init__.py 简化导入
# my_package/__init__.py
from .module1 import func1
from .module2 import func2

# 现在可以
from my_package import func1, func2

5.3 导入机制

python

# 绝对导入（推荐）
from my_package.module1 import func

# 相对导入
from .module1 import func       # 同级
from ..module2 import func      # 上级
from .subpackage.module3 import func  # 子包

# sys.path 和导入顺序
import sys
sys.path.insert(0, "/custom/path")
import my_module

三、实战案例

5.1 项目结构

my_project/
├── setup.py
├── README.md
├── src/
│   └── my_package/
│       ├── __init__.py
│       ├── core/
│       │   ├── __init__.py
│       │   ├── engine.py
│       │   └── utils.py
│       ├── api/
│       │   ├── __init__.py
│       │   └── routes.py
│       └── config.py
└── tests/
    ├── __init__.py
    └── test_core.py

四、本章小结

模块是代码组织的基本单位，包是模块的集合。使用绝对导入，合理使用 __init__.py 简化导入。

五、思考与练习

模块和包有什么区别？

相对导入和绝对导入如何选择？

__init__.py 的作用是什么？

如何组织大型项目的代码结构？

如何处理循环导入？