что такое пакеты python

Python. Урок 13. Модули и пакеты

Модули и пакеты значительно упрощают работу программиста. Классы, объекты, функции и константы, которыми приходится часто пользоваться можно упаковать в модуль, и, в дальнейшем, загружать его в свои программы при необходимости. Пакеты позволяют формировать пространства имен для работы с модулями.

Модули в Python

Что такое модуль в Python?

Под модулем в Python понимается файл с расширением .py. Модули предназначены для того, чтобы в них хранить часто используемые функции, классы, константы и т.п. Можно условно разделить модули и программы: программы предназначены для непосредственного запуска, а модули для импортирования их в другие программы. Стоит заметить, что модули могут быть написаны не только на языке Python, но и на других языках (например C).

Как импортировать модули в Python?

Самый простой способ импортировать модуль в Python это воспользоваться конструкцией:

import имя_модуля

Импорт и использование модуля math, который содержит математические функции, будет выглядеть вот так.

За один раз можно импортировать сразу несколько модулей, для этого их нужно перечислить через запятую после слова import:

import имя_модуля1, имя_модуля2

Если вы хотите задать псевдоним для модуля в вашей программе, можно воспользоваться вот таким синтаксисом:

import имя_модуля as новое_имя

Используя любой из вышеперечисленных подходов, при вызове функции из импортированного модуля, вам всегда придется указывать имя модуля (или псевдоним). Для того, чтобы этого избежать делайте импорт через конструкцию from … import…

from имя_модуля import имя_объекта

При этом импортируется только конкретный объект (в нашем примере: функция cos), остальные функции недоступны, даже если при их вызове указать имя модуля.

Для имортирования нескольких функций из модуля, можно перечислить их имена через запятую.

from имя_модуля import имя_объекта1, имя_объекта2

Импортируемому объекту можно задать псевдоним.

from имя_модуля import имя_объекта as псевдоним_объекта

Если необходимо импортировать все фукнции, классы и т.п. из модуля, то воспользуйтесь следующей формой оператора from … import …

from имя_модуля import *

Пакеты в Python

Что такое пакет в Python?

Пакет в Python – это каталог, включающий в себя другие каталоги и модули, но при этом дополнительно содержащий файл __init__.py. Пакеты используются для формирования пространства имен, что позволяет работать с модулями через указание уровня вложенности (через точку).

Для импортирования пакетов используется тот же синтаксис, что и для работы с модулями.

Использование пакетов в Python

Рассмотрим следующую структуру пакета:

Пакет fincal содержит в себе модули для работы с простыми процентами ( simper.py ), сложными процентами ( compper.py ) и аннуитетами ( annuity.py ).

Для использования фукнции из модуля работы с простыми процентами, можно использовать один из следующих вариантов:

Файл __init__.py может быть пустым или может содержать переменную __all__, хранящую список модулей, который импортируется при загрузке через конструкцию

from имя_пакета import *

Например для нашего случая содержимое __init__.py может быть вот таким:

P.S.

Если вам интересна тема анализа данных, то мы рекомендуем ознакомиться с библиотекой Pandas. На нашем сайте вы можете найти вводные уроки по этой теме. Все уроки по библиотеке Pandas собраны в книге “Pandas. Работа с данными”.

Поделиться

Источник

Ликбез по пакетам и шпаргалка по модулям в Python

О чём пойдёт речь

Как вы, возможно знаете, код на Python хранится в модулях (modules), которые могут быть объединены в пакеты (packages). Это руководство призвано подробно рассказать именно о пакетах, однако совсем не упомянуть модули нельзя, поэтому я немного расскажу и о них. Многое из того, что применимо к модулям, справедливо и для пакетов, особенно если принять во внимание тот факт, что каждый, как правило, ведёт себя как модуль.

Кратко о модулях

Модуль в Python — это файл с кодом. Во время же исполнения модуль представлен соответствующим объектом, атрибутами которого являются:

При этом определения и импортированные сущности ничем друг от друга не отличаются: и то, и другое — это всего лишь именованные ссылки на некоторые объекты первого класса (такие, которые могут быть переданы из одного участка кода в другой как обычные значения).

Такое единообразие удобно, например, при рефакторинге: мы можем разделить один разросшийся модуль на несколько, а потом импортировать вынесенные определения в оригинальный модуль. При этом с точки зрения внешнего наблюдателя переработанный модуль будет иметь те же атрибуты, которые имел до внесения изменений, а значит у пользователей модуля ничего в коде не сломается.

Модули и видимость содержимого

В Python нет настоящего сокрытия атрибутов объектов, поэтому и атрибуты объекта модуля так или иначе всегда доступны после импорта последнего. Однако существует ряд соглашений, которые влияют на процесс импортирования и поведение инструментов, работающих с кодом.

Так атрибуты, имя которых начинается с одиночного подчёркивания, считаются как бы помеченными «для внутреннего использования», и обычно не отображаются в IDE при обращению к объекту «через точку». И linter обычно предупреждает об использовании таких атрибутов, мол, «небезопасно!». «Опасность» состоит в том, что автор кода имеет полное право изменять состав таких атрибутов без уведомления пользователей кода. Поэтому программист, использовавший в своём коде приватные части чужого кода рискует в какой-то момент получить код, который перестанет работать при обновлении сторонней библиотеки.

Итак, мы можем определять публичные атрибуты модуля, приватные атрибуты (так называют упомянутые выше атрибуты «для внутреннего пользования»). И данное разделение касается не только определений, содержащихся в самом модуле, но и импортируемых сущностей. Ведь все импортированные объекты становятся атрибутами и того модуля, в который они импортированы.

Живой пример видимости атрибутов модулей.

Рассмотрим пример, демонстрирующий всё вышеописанное. Пусть у нас будет два файла:

А эти атрибуты не будут видны:

Импорт import other_module я не рассматриваю как тривиальный случай.

Теперь рассмотрим импорт всего содержимого module:

Последствия импорта from other_module import * тоже очевидны и я их не рассматриваю.

Наконец-то, пакеты!

Импортирование пакетов

Пакет с единственным модулем __init__.py при импорте ведёт себя как обычный модуль. Содержимое инициализирующего модуля определяет атрибуты объекта пакета.

Прочие модули пакета и вложенные пакеты не импортируются автоматически вместе с пакетом-родителем, но могут быть импортированы отдельно с указанием полного имени. Важный момент: при импортировании вложенного модуля всегда сначала импортируются модули инициализации всех родительских пакетов (если оные ещё ни разу не импортировались, но об этом я расскажу ниже).

Рассмотрим, к примеру, следующую структуру директорий и файлов:

Так что же, если мы загрузим парочку вложенных модулей, то для каждого будет выполняться загрузка всех __init__.py по дороге? Не будет! Подсистема интерпретатора, отвечающая за загрузку модулей, кэширует уже загруженные пакеты и модули. Каждый конкретный модуль загружается ровно один раз, в том числе и инициализирующие модули __init__.py (короткие имена модулей хоть и одинаковы, но полные имена всегда разные). Все последующие импортирования модуля не приводят к его загрузке, только лишь нужные атрибуты копируются в соответствующие области видимости.

Пакеты и __all__

Вот структура пакета:

Файл же package/__init__.py содержит следующее (и только это!):

Указанный автоматизм достаточно ограничен: не работает «вглубь», например — не импортирует «через звёздочку» указанные модули и подпакеты. Если же вам вдруг такого захочется, вы всегда сможете на соответствующих уровнях в __init__.py сделать from x import * и получить в корневом пакете плоскую область видимости со всем нужным содержимым. Но такое нужно довольно редко, потому что «не помогает» ни IDE, ни ручному поиску по коду. Впрочем, знать о фиче и иметь её в виду — не вредно, как мне кажется.

Изучайте Python на Хекслете Первые курсы в профессии Python-программист доступны бесплатно сразу после регистрации. Начните сегодня, учитесь в комфортном для вас темпе.

Пакеты, модули и точки входа

Более того, модули __main__ нельзя импортировать обычным способом, поэтому можно не бояться случайного импорта и писать команды прямо на верхнем уровне: всё равно странно в модуле с именем __main__ проверять, что его имя равно __main__ (хе-хе!).

PEP 420, или неявные пространства имён

Раз уж развёл ликбез, расскажу и про эту штуку.

Долгое время в Python пакеты были обязаны иметь файл __init__.py — наличие этого файла позволяло отличить пакет от обычной директории с модулями (с которыми Python работать не мог). Но с версии Python3.3 вступил в силу PEP 420, позволяющий создавать пространства имён «на вырост».

Тут стоит отметить, что с полноценными пакетами подобное не срабатывало ранее и не будет работать в будущем. Если среди путей пакет с модулем инициализации находится в первый раз, все последующие пакеты с тем же именем будут проигнорированы. Это защищает вас от смешивания сторонних пакетов с системными. И даже просто от ошибок именования: назвав пакет так же, как называется встроенный пакет или модуль, вы получите ошибку — ваши определения не будут импортироваться.

Пакеты — пространства имён (Namespace Packages, NP) — а именно так называются пакеты без инициализации — не могут объединяться с полноценными пакетами, поэтому добавить что-то в системный пакет вам также не удастся. И тут всё защищено!

Важно: помните, если встретятся обычный пакет и NP с одинаковым именем, то победит обычный пакет! А NP, сколько бы их не было, не будут загружены!

Циклические импорты

Если же приспичивает, и импортировать что-то «ну очень нужно», то можно попробовать обойтись локальным импортом:

Да, это костыль. Но иногда полезный. В идеале — до ближайшего большого рефакторинга. Поэтому настраивайте linter на ловлю локальных импортов и стремитесь убирать такие костыли хоть когда-нибудь!

Поиск пакетов и модулей

Пайтон ищет модули и пакеты в директориях, во время исполнения перечисленных в списке sys.path — по порядку от первого пути к последнему.

В этом списке пути до стандартных библиотек обычно расположены раньше, чем директории со сторонними пакетами, чтобы нельзя было случайно заменить стандартный пакет сторонним (помним: кто первый, того и тапки — среди нескольких с одинаковыми именами загружается первый попавшийся пакет).

Обычно пути трогать не нужно, всё вполне нормально «работает само». Но если очень хочется, то путей у вас несколько:

Первый способ — простой и понятный. Не сложнее добавления пути до исполняемых файлов в PATH (даже синтаксис тот же).

Кстати, когда вы используете виртуальные окружения, sys.path будет содержать пути до локальных копий стандартных библиотек. Именно это позволяет виртуальному окружению быть самодостаточным (работать на любой машине с подходящей ОС — даже без установленного в систему Python!).

Что не было раскрыто?

Я специально не стал рассказывать про

Темы эти насколько интересны, настолько и велики. На наше счастье, самим разбираться в такой тонкой и сложной машинерии приходится редко. Мы просто пользуемся готовыми магическими артефактами, а зачаровывают их другие 🙂 Если же вы захотите научиться магии, документация вам в руки.

Источник

9.1. Теория¶

Разработка программы как совокупности модулей позволяет:

упростить задачи проектирования программы и распределения процесса разработки между группами разработчиков;

предоставить возможность обновления (замены) модуля, без необходимости изменения остальной системы;

упростить тестирование программы;

упростить обнаружение ошибок.

9.1.1. Основные понятия¶

Пакеты (англ. Package) являются еще более крупной единицей и представляют собой набор взаимосвязанных модулей, предназначенных для решения задач определенного класса некоторой предметной области (например, пакет для решения систем уравнений, который может включать математический модуль, модуль со специальными типами данных и т.д.).

9.1.2. Модули и пакеты в Python¶

имеет расширение *.py (имя файла является именем модуля);

может быть многократно использован.

Так, например, пакет xml имеет следующую структуру:

где каждый модуль (или вложенный пакет) отвечает за свою часть реализации работы с XML-форматом, однако рассматривается как единое целое в виде пакета.

9.1.2.1. Классификация¶

Все модули/пакеты в Python можно разделить на 4 категории:

Встроенные (англ. Built-in).

Модули, встроенные в язык и предоставляющие базовые возможности языка (написаны на языке Си).

Список установленных встроенных модулей можно посмотреть следующим образом:

Стандартная библиотека (англ. Standard Library).

Сторонние (англ. 3rd Party).

При установке пакета автоматически устанавливаются зависимые пакеты.

Модули и пакеты, создаваемые разработчиком.

Создание собственных пакетов не рассматривается в рамках настоящего курса.

В собственной программе рекомендуется выполнять импорт именно в таком порядке: от встроенных до собственных модулей/пакетов.

9.1.2.2. Подключение и использование¶

Для использования модуля или пакета в коде необходимо его предварительно подключить (импортировать).

Выполнить подключение модуля можно несколькими способами:

Пакет подключается аналогичным образом. Кроме того, имеется возможность импорта отдельных модулей из пакета, если нет необходимости использовать весь пакет:

Различные варианты подключения модуля и пакета приведены в Листингах 9.1.1 (а-г).

Источник

Пакеты — Основы языка Python

Мы уже знаем, что в Python код хранится в отдельных файлах, называемых модулями. Но если начать делить код достаточно большого проекта на модули, то довольно быстро может возникнуть желание сгруппировать несколько модулей «по смыслу». Или же мы захотим вынести часть модулей из проекта с целью их использования в других проектах. Для объединения модулей в группы служат пакеты (packages).

Итак, пакет — это директория (далее «каталог») с файлами модулей, имеющая имя в формате «snake_case» и содержащая, помимо прочего, специальный модуль с именем » __init__.py «. Именно наличие этого специального файла подсказывает интерпретатору Python, что каталог следует воспринимать именно как пакет.

Простейший пакет

Давайте рассмотрим пример простейшего пакета. Пусть пакет состоит из каталога package и модуля __init__.py внутри этого каталога:

Файл __init__.py пусть содержит код:

Это, хотя и небольшой, но уже полноценный пакет. Его можно импортировать так же, как мы импортировали бы модуль:

Заметьте — мы не импортировали файл __init__.py непосредственно. При первом обращении к пакету Python автоматически импортирует модуль __init__.py в этом пакете. Поэтому, очевидно, нельзя импортировать «просто каталог» — ведь каталог без файла __init__.py не будет полноценным пакетом!

Содержимое пакета

С простым пакетом всё ясно — его можно использовать как модуль. Но давайте уже перейдём к группировке в пакете нескольких модулей! Для этого в пакет положим ещё два модуля:

Содержимое модуля constants.py :

Содержимое модуля functions.py :

Этот вариант самый понятный: в строчке вызова функции greet сразу видно, откуда пришла функция, а откуда — её аргумент. Но писать имя пакета и имя модуля каждый раз — утомительно! Давайте импортируем саму функцию и аргумент:

Так строчка вызова функции выглядит гораздо лучше! Но помните, что тому, кто будет читать этот код в дальнейшем, потребуется посмотреть в блок импортов, чтобы узнать, откуда функция и константа появились.

Пакеты и импорты

Импорты в Python бывают двух видов: абсолютные и относительные. Понимание разницы становится особенно важным, когда вы начинаете работать с пакетами.

Абсолютные импорты

Абсолютный импорт выглядит как указание полного пути до модуля, включающего все пакеты и подпакеты (subpackages) — да, любой пакет может содержать не только модули, но и вложенные пакеты! Полные пути гарантируют однозначность: интерпретатору всегда понятно, что и откуда импортируется, и читать такие импорты проще.

Относительные импорты

Относительные импорты выглядят так:

Какие же импорты использовать?

Я придерживаюсь мнения большинства: нужно всегда использовать абсолютные импорты! Даже если вы внутри одного пакета один модуль импортируете в другой. Да, при использовании абсолютных импортов приходится писать чуть больше. Но понятность кода — слишком полезное свойство, чтобы от него отказываться!

Остались вопросы? Задайте их в разделе «Обсуждение»

Вам ответят команда поддержки Хекслета или другие студенты.

Нашли опечатку или неточность?

Выделите текст, нажмите ctrl + enter и отправьте его нам. В течение нескольких дней мы исправим ошибку или улучшим формулировку.

Что-то не получается или материал кажется сложным?

Загляните в раздел «Обсуждение»:

Об обучении на Хекслете

Открыть доступ

Курсы программирования для новичков и опытных разработчиков. Начните обучение бесплатно.

Наши выпускники работают в компаниях:

С нуля до разработчика. Возвращаем деньги, если не удалось найти работу.

Источник

Создание, импорт и установка пакетов

На предыдущем занятии мы с вами рассматривали способы создания и импортирования отдельных модулей в Python. Здесь углубимся в эту тему и поговорим о пакетах и способах их импорта.

Пакет (package) – это специальным образом организованный подкаталог с набором модулей, как правило, решающих сходные задачи.

Например, можно создать пакет для моделирования случайных значений с разными законами распределения. Для этого создадим каталог (придумываем имя сами):

и еще добавим специальный файл

который должен присутствовать в каждом пакете и в котором происходит его начальная инициализация (если она, конечно, нужна). В самом простом случае это может быть пустой файл. Но мы туда запишем одну переменную:

И обратите внимание. Для корректной обработки модулей в пакете, все файлы следует создавать с кодировкой UTF-8.

Остальные файлы пакета будут хранить следующую информацию (см. видео). Все, мы сформировали пакет и теперь можем его импортировать в нашу программу. Для этого записывается ключевое слово import и указывается имя пакета (название подкаталога):

Давайте посмотрим, что в итоге было импортировано:

Мы видим имя нашей переменной NAME и вспомогательные переменные, которые были созданы автоматически средой Python:

[‘NAME’, ‘__builtins__’, ‘__cached__’, ‘__doc__’, ‘__file__’, ‘__loader__’, ‘__name__’, ‘__package__’, ‘__path__’, ‘__spec__’]

Выведем значение переменной NAME:

И в консоли отображается строчка, прописанная в файле __init__.py. Но все остальные модули при этому недоступны. Чтобы получить к ним доступ, необходимо их явно импортировать:

И далее, вызвать функцию этого модуля:

Либо, использовать второй вариант импорта через from:

и обращаться к функции непосредственно по ее имени:

Все эти способы импортирования называются абсолютными, так как здесь указывается полный путь к данным. Есть еще относительный импорт. И мы сейчас увидим как он работает. Но для начала посмотрим, как модули внутри пакета могут импортировать различные данные. Например, мы хотим внутри модуля exp.py выполнить импорт модуля funcs.py. Как это сделать? Если просто прописать:

и запустить основную программу, то возникнет ошибка, что данный модуль не найден. Почему? Дело в том, что этот модуль находится внутри пакета (каталога) packrand и это явно нужно указать. Или так:

Но здесь возникает один тонкий момент. Что если название пакета в последствие поменяется? Тогда нам придется менять соответствующие импорты внутри модулей? Вот как раз здесь нам на помощь приходит относительный способ импортирования данных. Вместо явного указания пакета packrand, поставим точку:

Эта точка означает текущий пакет, и теперь мы никак не связаны с его именем. Или, можно записать так:

здесь мы из модуля funcs текущего пакета импортируем функцию getRand. И так далее. Благодаря этой точке мы уходим от привязки к названию пакета и можем не беспокоиться об его изменении в будущем. Вот в этом преимущество относительного импорта. Однако, в основной программе лучше использовать абсолютную форму записи, т.к. это способствует лучшей читабельности текста программы, а это очень важно при разработке крупных проектов.

При работе с пакетами появляется особенность импортирования данных через звездочку:

В результате будет импортированы только данные из модуля __init__.py, то есть, переменная NAME:

а вот остальные модули будут недоступны:

Чтобы среда Python «знала» что импортировать при указании *, следует импортируемые данные перечислить в модуле __init__.py в виде такого списка:

Здесь используется специальная переменная __all__, которая должна ссылаться на список с именами модулей, переменных, функций, которые мы предполагаем импортировать при таком синтаксисе. Теперь, запуская программу, она выполняется без ошибок, т.к. необходимые модули были успешно добавлены.

Установка пакетов (pip)

Все рассмотренные способы импортов модулей и пакетов будут работать только для стандартных пакетов, либо созданных самостоятельно. Однако, существует большое количество полезных сторонних разработок, которые также можно использовать в своей работе. Здесь я вкратце расскажу каким образом осуществляется установка таких сторонних пакетов в ОС Windows.

Сначала открываем командное окно (нажимаем Win+R и набираем команду cmd). Далее, используя пакетный менеджер питона (pip) (он, обычно, ставится автоматически при установке Python). Чтобы убедиться, что он работает, просто наберите pip и нажмите Enter. Если у вас появится вот такая информация, то значит, он установлен и работает. Далее, с помощью команды:

можно увидеть список установленных модулей. Если ничего не отображается, значит, сторонние модули еще не устанавливались.

Для инсталляции нового пакета, нужно набрать:

Давайте для примера установим пакет flask – популярный мини-web фреймворк. Запишем команду:

после этого начнется установка этого пакета последней версии.

И, далее, выполняя команду pip freeze, увидим следующий список:

click==7.1.1
Flask==1.1.1
itsdangerous==1.1.0
Jinja2==2.11.1
MarkupSafe==1.1.1
Werkzeug==1.0.0

То есть, у нас установилась версия Flask 1.1.1. Как видите, для установки необходимо знать, что устанавливать – имена модулей. Все популярные сторонние разработки можно найти на специальном сайте

В строке поиска можно указать интересующую вас тему, например, vk и появится список модулей, связанных с работой ВКонтакте. Например, выберем любой модуль и вверху появится подсказка как инсталлировать этот модуль.

После инсталляции этот модуль можно импортировать и вызывать соответствующие функции.

Видео по теме

#1. Первое знакомство с Python Установка на компьютер

#2. Варианты исполнения команд. Переходим в PyCharm

#3. Переменные, оператор присваивания, функции type и id

#4. Числовые типы, арифметические операции

#5. Математические функции и работа с модулем math

#6. Функции print() и input(). Преобразование строк в числа int() и float()

#7. Логический тип bool. Операторы сравнения и операторы and, or, not

#8. Введение в строки. Базовые операции над строками

#9. Знакомство с индексами и срезами строк

#10. Основные методы строк

#11. Спецсимволы, экранирование символов, row-строки

#12. Форматирование строк: метод format и F-строки

#14. Срезы списков и сравнение списков

#15. Основные методы списков

#16. Вложенные списки, многомерные списки

#17. Условный оператор if. Конструкция if-else

#18. Вложенные условия и множественный выбор. Конструкция if-elif-else

#19. Тернарный условный оператор. Вложенное тернарное условие

#20. Оператор цикла while

#21. Операторы циклов break, continue и else

#22. Оператор цикла for. Функция range()

#23. Примеры работы оператора цикла for. Функция enumerate()

#24. Итератор и итерируемые объекты. Функции iter() и next()

#25. Вложенные циклы. Примеры задач с вложенными циклами

#26. Треугольник Паскаля как пример работы вложенных циклов

#27. Генераторы списков (List comprehensions)

#28. Вложенные генераторы списков

#29. Введение в словари (dict). Базовые операции над словарями

#30. Методы словаря, перебор элементов словаря в цикле

#31. Кортежи (tuple) и их методы

#32. Множества (set) и их методы

#33. Операции над множествами, сравнение множеств

#34. Генераторы множеств и генераторы словарей

#35. Функции: первое знакомство, определение def и их вызов

#36. Оператор return в функциях. Функциональное программирование

#37. Алгоритм Евклида для нахождения НОД

#38. Именованные аргументы. Фактические и формальные параметры

#39. Функции с произвольным числом параметров *args и **kwargs

#40. Операторы * и ** для упаковки и распаковки коллекций

#41. Рекурсивные функции

#42. Анонимные (lambda) функции

#43. Области видимости переменных. Ключевые слова global и nonlocal

#44. Замыкания в Python

#45. Введение в декораторы функций

#46. Декораторы с параметрами. Сохранение свойств декорируемых функций

#47. Импорт стандартных модулей. Команды import и from

#48. Импорт собственных модулей

#49. Установка сторонних модулей (pip install). Пакетная установка

#50. Пакеты (package) в Python. Вложенные пакеты

#51. Функция open. Чтение данных из файла

#52. Исключение FileNotFoundError и менеджер контекста (with) для файлов

#53. Запись данных в файл в текстовом и бинарном режимах

#54. Выражения генераторы

#55. Функция-генератор. Оператор yield

#56. Функция map. Примеры ее использования

#57. Функция filter для отбора значений итерируемых объектов

#58. Функция zip. Примеры использования

#59. Сортировка с помощью метода sort и функции sorted

#60. Аргумент key для сортировки коллекций по ключу

#61. Функции isinstance и type для проверки типов данных

#62. Функции all и any. Примеры их использования

#63. Расширенное представление чисел. Системы счисления

#64. Битовые операции И, ИЛИ, НЕ, XOR. Сдвиговые операторы

#65. Модуль random стандартной библиотеки

© 2021 Частичное или полное копирование информации с данного сайта для распространения на других ресурсах, в том числе и бумажных, строго запрещено. Все тексты и изображения являются собственностью сайта

Источник