极客笔记Python模块是如何工作的？
Python模块是指一组Python语句，可以被其他程序重复使用。模块可以是函数、类或常量的集合。
Python使用模块来组织代码，使得代码更容易维护。本文将介绍Python模块的工作原理、模块的引入和导入方法、如何编写自己的模块以及其他相关的主题。
更多Python文章，请阅读：Python 教程
Python模块的工作原理
Python模块是将一些功能归档成一个文件，该文件可以被其他程序重复使用。当一个模块被导入到一个程序中时，Python会执行该模块中所有的语句。这些语句将定义一些函数、类或者变量，以及执行一些初始化代码。
Python使用import语句来引入一个模块。引入一个模块后，在代码中就可以使用该模块中定义的函数、类或者变量了。
例如，下面这段代码可以引入一个名为“hello”的模块：
import hello
之后就可以使用模块中定义的函数或变量了。例如：
hello.print_hello()
以上代码将会在屏幕上输出“Hello, World!”。
如果你想修改模块中的某个函数或变量，可以使用关键字“global”来引用该模块的全局变量。例如：
import hello
hello.GREETING = "Hola"
hello.print_hello()
以上代码将在屏幕上输出“Hola, World!”
Python模块的引入和导入方法
Python有几种引入和导入模块的方法，这里我们将介绍import语句、from语句、以及使用init.py文件的方法。
import语句
我们可以使用import语句来引入模块。例如：
import math
print(math.ceil(4.2))
以上代码将在屏幕上输出“5”。
from语句
我们可以使用from语句来从模块中引入某个函数或变量，而不是整个模块。例如：
from math import ceil
print(ceil(4.2))
以上代码也将在屏幕上输出“5”。
使用init.py文件
一个包是指一组模块的集合，包含了一个init.py文件。这个文件可以用来对一个包进行初始化。
一个包中可以包含多个模块，每个模块都必须放在包的根目录下。例如：
mypackage/
__init__.py
module1.py
module2.py
在init.py文件中，可以定义一些初始化代码，以便于在模块被引入后自动执行。例如：
# __init__.py文件中的代码
print("mypackage has been initialized.")
当导入该包时，init.py文件中的代码将自动执行：
import mypackage
# 输出：mypackage has been initialized.
如何编写自己的模块
编写自己的模块可以使得代码更加容易组织维护。下面我们将介绍如何编写自己的模块。
首先，我们需要写一个函数或类，该函数或类用于在其他地方被重复使用。例如：
# mymodule.py文件中的代码
def print_hello():
print("Hello, World!")
接着，我们可以在其他地方引用这个模块：
import mymodule
mymodule.print_hello()
以上代码将输出“Hello, World!”。
其他相关主题
本文还将介绍如何在Python中查找模块、Python模块搜索路径、import语句的使用方法等。
Python模块搜索路径
当Python运行import语句时，它会按照以下顺序搜索模块：
- 当前文件夹或者当前工作目录
- Python系统路径
- 操作系统环境变量PYTHONPATH指定的路径
- 执行时使用命令行参数-i或者-I指定的路径
查找模块
当Python运行import语句时，它会按照模块名进行查找。首先，Python会在搜索路径中查找是否存在以模块名命名的.py或.pyc文件。如果找到了，Python会加载该模块。如果没有找到，Python会在内存中查找是否导入过该模块，如果导入过，Python会直接使用内存中的模块，否则，Python将引发一个ImportError异常。
导入语句的使用方法
Python的import语句有一些特殊的用法，例如：
导入模块并重命名
import math as m
print(m.ceil(4.2))
以上代码将在屏幕上输出“5”。
导入模块的某个函数并重命名
from math import ceil as c
print(c(4.2))
以上代码也将在屏幕上输出“5”。
导入模块的所有函数或变量
from math import *
print(ceil(4.2))
以上代码同样将在屏幕上输出“5”。
结论
通过本文的介绍，我们了解了Python模块的工作原理、模块的引入和导入方法、如何编写自己的模块以及其他相关的主题。掌握了这些知识点，我们可以更好地组织Python代码，使得代码更加易于维护和扩展。