经历了两节”python练兵场“的练习，我想你对python的熟悉更进一步了，并且逐渐建立自己的编程思维。而python的强大之处在于它不单单语法简单，还在于它灵活易用的模块功能。

什么是模块？你可以把它想象成一个喇叭，它可以装在汽车上，可以安装在摩托车上，也可以安装在轮船上……有了它，就有了鸣笛的作用。需要我就安装，不需要我就拆下来，我还可以给它传输音频播放音乐，也可以只是用来鸣笛等等。

而python里的模块功能就是实现类似功能的。当你想实现一个功能时，需要自己写几十行上百行代码，而恰好有模块可以用时，你只需要几行代码就搞定了。亦或是你写了一个功能强大的模块，当另一个人有相同的需求，他可以直接导入你的模块进行使用。

以上描述只是为了让你理解python模块的作用，接下来查看官方文档，来揭开它的神秘面纱。

当前教程一直处于python官方文档中的tutorial部分(https://docs.python.org/3/tutorial/index.html)，本节教程学习的部分是第6节modules。

Modules

官方文档里介绍了modules的由来以及modules的组成要素，我们跟随官方文档来实现一个fibo的模块。

在你的code打开的文件夹中新建一个fibo.py的文件，并把官方示例代码复制到这个文件中并保存。

注意不要把fibo.py创建在子文件夹中，如python3, .vscode中

然后在jupyter中导入刚刚创建好的fibo模块并使用

这样当我们需要使用fibo模块功能时，通过import导入，就可以直接使用了，无须再次书写fibo的代码。

为什么要这样做？目前为止我们练习的脚本都是较为简单的代码，代码量很少。当我们想要实现一个复杂的功能时，可能会编写上千上万行代码，这么多代码都在一个文件里，想想都恐怖。所以为了后期维护代码的方便，会根据逻辑功能把代码拆分成若干个文件，这样维护起来也会方便很多。而某一个小功能我们已经实现了，后面需要再次使用这个小功能时，可以直接引用它，无须再次编写代码，精简代码量。

模块文件中的代码只会在import时执行一次，之后便不会执行。同时各模块中的变量又是相互独立的，不会因为变量名相同而发生冲突，模块的导入也有多种方式：

# 比如我只想导入模块中的某一个函数
from fibo import fib
fib(1000)

# 导入模块中的所有内容
from fibo import *
fib2(300)
# 此种方式不会把以"_"符号开头的内容导入，以"_"开头的变量名、函数名称等等一般是不希望别人使用该名称
# 一般不推荐使用此种导入方法，可读性较差

# 将导入的模块重新命名
import fibo as f
f.fib(1000)

# 将模块中的某个函数重新命名
from fibo import fib as f
f(1000)

注意官方文档中的提示，模块一旦导入后，会一直存在于当前的会话中，就是你打开的jupyter窗口。如果模块发生变化，需要重启会话才能生效，也就是重启你的jupyter。

此外，模块还可以直接以脚本的方式运行，不过需要我们在fibo.py尾部加上以下代码。

if __name__ == "__main__":
    import sys
    fib(int(sys.argv[1]))

为了我们之后的实验方便，我们还在fibo.py中加入了print(__name__)。

在命令行以脚本的形式运行：

在jupyter中导入运行：

注意到区别了吗？"__name__"是模块中的一个属性，不同的运行方式会有不同的值。当我们以脚本的形式运行，它就是"__main__"，当我们以导入的形式运行，它就是模块本身的名字。以脚本的方式运行模块通常只存在于测试目的或特供一个使用接口，通常都是以"import"的形式使用模块的。

细究module

我们简单了解了module的使用，那么哪里的module才能导入？官方文档“6.1.2. The Module Search Path”中提到了module的搜索路径。模块在导入时，会首先搜索python内置模块（python本身有大量的内置模块，这个之后会讲到），然后再去系统变量中的其它路径查找该模块。那如何去看呢？在你的jupyter窗口中执行以下代码：

import sys
print(sys.path)

之前我们自己创建的模块fibo，位于"/home/lucas/Documents"中，所以可以导入使用。

总结来说，当我们要导入模块时，python会去三个地方寻找模块：

• 脚本运行所在的文件夹中
• python系统变量sys.path中的路径
• site-packages的路径中，这个路径是联网下载的第三方模块存放路径，如"/home/lucas/Documents/python3/lib/python3.10/site-packages"中

同时为了加快模块的载入速度，python会将模块编译好缓存在"__pycache__"目录中，如果你在你的脚本目录中使用ls命令查看时，会发现一个编译好的模块文件。

编译过程是自动的，而且python解释器会检查这些编译文件的日期，如果文件太老旧，它则会自动生成新的编译文件。

python本身提供了大量的内置模块去使用，它们虽然不是Python语言的核心部分，但有了它们，做一些操作会方便很多。那去哪里找这些模块？打开python文档的官方首页(https://docs.python.org/3/index.html)，找到Library Reference标题，就是python内置模块的文档。

python文档称它为“枕边读物”，可想而知这部分内容对于我们来说多么关键。

点击进去是关于模块的目录索引，如果你大致浏览一下，它们有处理文件的，有处理数据的，有操作系统相关的，有网络相关的，有图形开发等等众多用途不一的模块。如果你对python有所耳闻，知道它十分全能，这下应该明白为什么了。此外python还存在第三方的模块，而且还可以自己开发模块上传分享，所谓开源就是人人为我，我为人人嘛。

不过即使这些功能强大的模块放在我们面前，没有足够多的知识和经验，我们依然无法做出一些有用的小工具，因此还需要一步一步深入学习，急于求成是不可取的。

那知道了有这么多模块，我想知道模块里有什么东西，该如何去看？内置函数dir可以帮助我们列出模块里有什么：

# 导入我们之前写好的fibo模块
import fibo
dir(fibo)

# 导入sys
import sys
dir(sys)
# 我们的fibo是一个简单的模块，而sys可不简单，所以dir(sys)列出了大量内容，这些东西都是sys提供的

“6.4. Packages” 及以下的内容是介绍关于python包的制作及其它高级内容，我们暂时不需要了解，先了解以上简单的内容即可。

接下来我们专注学习“Library Reference“中的一部分内容，好彻底熟悉python中的module用法。