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.

>>> import math
>>> math.factorial(5)
120

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

import имя_модуля1, имя_модуля2

>>> import math, datetime
>>> math.cos(math.pi/4)
0.707106781186547
>>> datetime.date(2017, 3, 21)
datetime.date(2017, 3, 21)

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

import имя_модуля as новое_имя

>>> import math as m
>>> m.sin(m.pi/3)
0.866025403784438

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

>>> from math import cos
>>> cos(3.14)
0.999998731727539

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

>>> from math import cos
>>> cos(3.14)
-0.999998731727539
>>> sin(3.14)
Traceback (most recent call last):
  File "<pyshell#2>", line 1, in <module>
    sin(3.14)
NameError: name 'sin' is not defined
>>> math.sin(3.14)
Traceback (most recent call last):
  File "<pyshell#3>", line 1, in <module>
    math.sin(3.14)
NameError: name 'math' is not defined

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

from имя_модуля import имя_объекта1, имя_объекта2

>>> from math import cos, sin, pi
>>> cos(pi/3)
0.500000000000000
>>> sin(pi/3)
0.866025403784438

Импортируемому объекту можно задать псевдоним.

from имя_модуля import имя_объекта as псевдоним_объекта

>>> from math import factorial as f
>>> f(4)
24

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

from имя_модуля import *

>>> from math import *
>>> cos(pi/2)
6.123233995736766e-17
>>> sin(pi/4)
0.707106781186547
>>> factorial(6)
720

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:

fincalc
|-- __init__.py
|-- simper.py
|-- compper.py
|-- annuity.py

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:

import fincalc.simper
fv = fincalc.simper.fv(pv, i, n)

import fincalc.simper as sp
fv =sp.fv(pv, i, n)

from fincalc import simper
fv = simper.fv(pv, i, n)

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:

__all__ = ["simper", "compper", "annuity"]