在计算机程序的开发过程中，随着程序代码越写越多，在一个文件里代码就会越来越长，越来越不容易维护。

为了编写可维护的代码，我们把很多函数分组，分别放到不同的文件里，这样，每个文件包含的代码就相对较少，很多编程语言都采用这种组织代码的方式。在Python中，一个.py文件就称之为一个模块（Module）。

使用模块可以大大提高了代码的可维护性。其次，编写代码不必从零开始。当一个模块编写完毕，就可以被其他地方引用。我们在编写程序的时候，也经常引用其他模块，包括Python内置的模块和来自第三方的模块。

使用模块还可以避免函数名和变量名冲突。相同名字的函数和变量完全可以分别存在不同的模块中，因此，我们自己在编写模块时，不必考虑名字会与其他模块冲突。但是也要注意，尽量不要与内置函数名字冲突。

你也许还想到，如果不同的人编写的模块名相同怎么办？为了避免模块名冲突，Python又引入了按目录来组织模块的方法，称为包（Package）。

举个例子，一个abc.py的文件就是一个名字叫abc的模块，一个xyz.py的文件就是一个名字叫xyz的模块。

现在，假设我们的abc和xyz这两个模块名字与其他模块冲突了，于是我们可以通过包来组织模块，避免冲突。方法是选择一个顶层包名，比如mycompany，按照目录存放。

引入了包以后，只要顶层的包名不与别人冲突，那所有模块都不会与别人冲突。

模块定义好后，我们可以使用 import 语句来引入模块。

1 第三方模块的安装

Python有数量庞大的第三方模块支持。对于内置模块，Python可以直接import导入使用，而对于第三方模块，在import导入之前，需要先安装到指定目录：C:\Python\Lib\site-packages。

有多种方法可以安装第三方模块。

1.1 在CMD中用pip命令直接安装

第三方模块添加工具pip必须在安装python3.5时有勾选安装。该命令一般位于安装目录的scripts目录下。

注意pip命令安装第三方模块不是在Python解释器中安装，也不是在IDE或内置的IDLE中安装，而是在CMD（命令提示符）下安装。命令格式如下：

C:\Python\scripts\pip install xlrd

(C:\Python\scripts为pip.exe所在路径，xlrd为第三方模块名。)

上述安装模块的过程其实就是在网站上下载第三方模块到Python的指定目录下。

模块最新的版本并不一定就是最好的选择，如本人就有安装pandas==0.23出现以下错误信息的提示。

import pandas._libs.window as _window

ImportError: DLL load failed: 找不到指定的模块。

使用以下命令格式可以按指定模块版本进行安装：

C:\Python\scripts\pip install pandas==0.22

需要先用以下命令把以前安装的版本卸载掉。
C:\Python\scripts\pip uninstall pandas

1.2 在CMD中用pip命令安装WHL文件来安装模块

一些常用的模块可在https://pypi.org/搜索。

如安装pandas模块的网站地址：https://pypi.org/project/pandas/#files

可以根据电脑的操作系统、位数、对应python版本号选择相应的whl文件下载。

下载完成后，尽量不要更改文件名。

使用以下命令格式安装：

pip install c:\pandas-0.23.0-cp36-cp36m-win32.whl

1.3 在pycharm中安装模块

编辑或新建C:\Users\wwuhnwu01\pip\pip.ini：

[global]

respect-virtualenv = true

download-cache = f:/Python/pip/cache

log-file = f:/Python/pip/pip.log

[install]

timeout = 30

find-links = http://pypi.douban.com

find-links = http://pypi.douban.com/simple

pycharm→文件→setting→project interpreter→pip→右边加号+→manage repositories→右边加号+→添加第三方模块的镜像服务器http://pypi.douban.com/和http://pypi.douban.com/simple

（默认的国外的镜像服务器可能不好访问。）

如果还是连接不上第三方模块服务器，有时需要重启一下pycharm。

2 模块卸载

在CMD下使用以下命令格式即可以卸载第三方模块。

c:\python\scripts\pip uninstall pandas

3 模块导入

3.1 import 模块名 [as 别名]

使用这种方式导入以后，使用时需要在对象之前加上模块名作为前缀，必须以“模块名.对象名”的形式进行访问。如果模块名字很长的话，可以为导入的模块设置一个别名，然后使用“别名.对象名”的方式来使用其中的对象。

3.2 from 模块名 import 对象名[as 别名]

使用这种方式仅导入明确指定的对象，并且可以为导入的对象确定一个别名。这种导入方式可以减少查询次数，提高访问速度，同时也可以减少程序员需要输入的代码量，不需要使用模块名作为前缀名。

3.3 from 模块名 import *

这种方法可以一次导入模块中通过__all__变量指定的所有对象。

这种方式简单粗暴，写起来比较省事，可以直接使用模块中的所有对象而不需要再使用模块名作前缀。但一般并不推荐这样使用。一方面这样会降低代码的可读性，有时很难区分自定义函数和从模块中导入的函数；另一方面，这样导入对象会导致命名空间的混乱。如果多个模块中有同名的对象，只有最后一个导入的模块中的对象是有效的，而之前导入的模块中的同名对象都无法访问，不利于代码的理解和维护。

3.4 模块的搜索路径

当你导入一个模块，Python 解析器对模块位置的搜索顺序是：

• 当前目录；
• 如果不在当前目录，Python 则搜索在 shell 变量 PYTHONPATH 下的每个目录；
• 如果都找不到，Python会察看默认路径。UNIX下，默认路径一般为/usr/local/lib/python/；

模块搜索路径存储在 system 模块的 sys.path 变量中。变量里包含当前目录，PYTHONPATH和由安装过程决定的默认目录。

由上述内容可知，用户自己编写的py文件不能与模块名相同，否则会引发错误。

补充：pip工具的安装、更新

I pip工具的安装

如果pip没有连同Python一起安装，也可以下载来安装。

安装说明页面：https://pip.pypa.io/en/latest/installing/#install-pip

pip工具也是一个py的模块文档：https://bootstrap.pypa.io/get-pip.py

下载后放到C：\Python

在CMD下使用下面命令：

python c:\Python\get-pip.py

II pip工具的更新

更新pip，可在CMD下使用下面命令：

python -m pip install -U pip

III pip工具的配置

Windows下的pip工具的配置文件的路径：

%HOME%\pip\pip.ini

如：C:\Users\usersname\pip\pip.ini

如果无上述路径和文档，可自己建立。

配置文件可以配置pip的安装源，因为pip的服务器在国外，基于国内糟糕的网络环境，有时用pip安装python的第三方模块将是一个很痛苦的过程。好在国内也有pip的镜像源，只需在配置文件中将pip的安装源指向国内的服务器就行了。

[global]

index-url = https://mirrors.ustc.edu.cn/pypi/web/simple/

#index-url = https://pypi/hustunique/simple

#index-url = https://pypi.doubanio.com/simple/

当安装第三方模块不成功时，可切换不同的安装源试一试。

IV 查看pip的版本号与帮助信息

查看pip的版本号与帮助信息，可在CMD中使用pip -V和pip -h命令，如下图所示：

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