• 為了編寫可維護的程式碼，我們把函式分組，分別放到不同的資料夾裡，在python中，一個.py檔案就稱之為一個模組（Module）
• 使用模組有什麼好處呢：一是：大大提高了程式碼的可維護性，當一個模組編寫完成以後，就可以在其他地方引用這些模組；二是：使用模組避免函式名和變數名衝突，相同名字的函式和變數可以存在不同的模組中，但也要注意，不要與內建函式名衝突；
• 為了避免不同的人編寫的模組名相同，python又引入了按目錄來組織模組的方法，成為包（Package）；
• 舉個例子，一個abc.py的檔案就是一個名字叫abc的模組，一個xyz.py的檔案就是一個名字叫xyz的模組，現在假設我們的這兩個模組的名字與其他模組衝突了，我們可以通過包來組織模組，方法就是選擇一個頂層包名，比如mycompany
  ，按照如下目錄存放：
• 引入了包以後，只要頂層的包名不與其他人衝突，把所有模組就不會與其他人衝突，現在abc.py模組的名字就變成了mycompany.abc，類似的，xyz.py的模組名變成了mycompany.xyz；請注意，每一個包目錄下面都有一個__int__.py的檔案，這個檔案時必須存在的，否則python就會這個目錄變成一個普通的目錄，而不是一個包，__int__.py可以是一個空檔案，也可以有程式碼，因為，__int__.py本身就是一個模組，而他的模組名就是mycompany；
• 類似的可以有多級目錄，組成多層級的包結構：
• 檔案www.py模組名就是mycompany.web.www
  ，兩個檔案utils.py的模組名分別是mycompany.utils和mycompany.web.utils；
• mycompany.web也是一個模組，該模組對應的是__int__.py檔案；
• 自己建立模組時要注意命名，不能和Python自帶的模組名稱衝突。例如，系統自帶了sys模組，自己的模組就不可命名為sys.py，否則將無法匯入系統自帶的sys模組。

1. 使用模組

1.1 使用模組

• python內建了很多有用的模組，安裝完畢即可使用，下面以內建的sys模組為例，編寫一個hello的模組：

#!/user/bin/env python3   本行註釋可以讓此`hello.py`檔案直接在linux/mac/unix上執行
 

# -*- coding: utf-8 -*-   本行註釋表示.py檔案使用標準UTF-8編碼

' a test module '         # 任何程式碼模組的第一個字串都被視為模組的文件註釋

__author__ = 'Michael Zhao'   # 使用__author__變數把作者寫進去，當你公開原始碼的時候，別人就能看見你的名字
# 以上為python模組的標準檔案模板，後面是真正程式碼部分

import sys  # 匯入sys模組，我們就有了變數sys指向sys模組，利用sys這個變數就可以訪問sys模組的所有功能

def test():
    args = sys.argv
    if len(args)==1:
        print('Hello, world!')
    elif len(args)==2:
        print('Hello, %s!' % args[1])
    else:
        print('Too many arguments!')

if __name__ == '__main__':
    test()

• sys模組有一個argv變數，用list儲存了命令列的所有引數，argv至少有一個元素，因為第一個引數永遠是該.py檔案的名稱，如：執行python3 hello.py獲得的sys.argv就是['hello.py']；執行python3 hello.py Micheal獲得的sys.argv就是['hello.py', 'Michael']。

• 最後注意到最後兩行程式碼：當我們在命令列執行hello模組檔案時，python直譯器把一個特殊變數__name__置為__main__，而如果在其他地方匯入該hello模組時，if判斷失敗，因此，這種if測試可以讓一個模組通過命令列執行時執行一些額外的程式碼，最常見的就是執行測試。

• 當我們用命令列執行hello.py時：

$ python hello.py
Hello, world!
$ python hello.py Michael
Hello, Michael!

• 當我們啟動python互動式環境，再匯入hello模組：

(base) E:\4_Programe\1_Python\3_Code\1_LiaoDaDa>python
Python 3.7.0 (default, Jun 28 2018, 08:04:48) [MSC v.1912 64 bit (AMD64)] :: Anaconda, Inc. on win32
Type "help", "copyright", "credits" or "license" for more information.
>>> import hello  # 匯入時，沒有列印Hello, world!，因為沒有執行test()函式
>>> hello.test()  # 呼叫hello.test()時，才打印Hello, world!
Hello, world!

1.2 作用域

• 在一個模組中，會定義很多變數和函式，有些我們只是希望自己使用，並不像別人共用，所以在python中是通過_字首來實現的：正常的函式和變數名時公開的，可以被直接引用，比如：abc，x123，PI等；
• 類似於__xxx__這樣的變數是特殊變數，可以被直接引用，但是有特殊用途，我們自己的變數一般不要用這種變數名；
• 類似於_xxx和__xxx這樣的函式或變數就是非公開的（private），不應該被直接引用，如：_abc，__abc等；不應該被直接引用不代表不能被直接引用，是因為從程式設計習慣上不應該引用private函式或變數；
• private函式或變數不應該被被人引用，那他有什麼用呢？請看：

def _private_1(name):
    return 'Hello, %s' % name

def _private_2(name):
    return 'Hi, %s' % name

def greeting(name):
    if len(name) > 3:
        return _private_1(name)
    else:
        return _private_2(name)

• 我們在模組裡公開greeting()函式，而把內部邏輯用private函式隱藏起來了，這樣，呼叫greeting()函式不用關心內部的private函式細節，這也是一種非常有用的程式碼封裝和抽象的方法，即：外部不需要引用的函式全部定義成private，只有外部需要引用的函式才定義為public。

2. 安裝第三方模組

• 在Python中，安裝第三方模組是通過包管理工具pip完成的
• 在Linux/Mac中安裝pip這個步驟可以跳過，若在win中，確定安裝python的時候，勾選了pip和Add python.exe to Path，在命令提示符視窗下嘗試執行pip，如果沒有報錯，則正常
• 安裝第三方庫Pillow的命令是：

pip install Pillow  # 耐心等待下載安裝即可

2.1 安裝常用模組

• 安裝Anaconda，內建了很多第三方庫；

2.2 模組搜尋路徑

• 當我們試圖載入一個模組時，Python會在指定的路徑下搜尋對應的.py檔案，如果找不到，就會報錯；

>>> import mymodule
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
ModuleNotFoundError: No module named 'mymodule'

• 預設情況下，Python直譯器會搜尋當前目錄，所有已安裝的內建模組和第三方模組，搜尋路徑放在sys模組的path變數中：

>>> import sys
>>> sys.path
['', 'E:\\1_Install_Total\\8_Anaconda\\python37.zip', 'E:\\1_Install_Total\\8_Anaconda\\DLLs', 'E:\\1_Install_Total\\8_Anaconda\\lib', 'E:\\1_Install_Total\\8_Anaconda', 'E:\\1_Install_Total\\8_Anaconda\\lib\\site-packages', 'E:\\1_Install_Total\\8_Anaconda\\lib\\site-packages\\win32', 'E:\\1_Install_Total\\8_Anaconda\\lib\\site-packages\\win32\\lib', 'E:\\1_Install_Total\\8_Anaconda\\lib\\site-packages\\Pythonwin']

• 如果要自己新增路徑，有兩種方法：

1. 直接修改sys.path，新增要搜尋的目錄：

>>> import sys
>>> sys.path.append('/User/michael/my_py_scripts')
# 這種方法是在執行時修改，執行結束以後失效

2. 設定環境變數PYTHONPATH，該環境變數的內容會被自動新增到模組搜尋路徑中。設定方式與設定Path環境變數類似。注意只需要新增你自己的搜尋路徑，Python自己本身的搜尋路徑不受影響。