1.6 Python模块
Python模块（Module）又称为库，Python拥有丰富的模块，且有很多第三方模块，另外开发者也可以自定义模块。模块能够有逻辑地组织Python代码段，极大地提高程序的开发效率。
Python模块是一个Python文件，以“.py”结尾，模块内包含定义函数、类和变量，模块里也能包含可执行的代码。
1.6.1 模块分类
Python中的模块其实就是一个Python文件（以“.py”为后缀名的文件），每一个模块都是一个独立的Python文件。在项目中可以使用不同模块，从而调用不同模块中的函数等功能。Python中的标准库与模块类似。
Python的模块可分为以下几种。
（1）系统内置模块。例如：sys、time、json模块等，典型示例如下。
① os.getcwd()：获取当前工作目录。
② os.listdir("path")：列出指定目录下的所有文件和子目录，包括隐藏文件，返回值是列表。
③ os.remove("file")：删除单个文件。
④ time.time()：获取当前的时间。
⑤ time.localtime([timestamp])：获取当前本地的时间，类型为struct_time。
⑥ time.sleep(timestamp)：程序睡眠，单位为秒。
⑦ random.random()：返回（0,1）之间的浮点型随机数。
⑧ random.uniform(a,b)：返回区间(a,b)浮点型数字。
⑨ json.loads()：将json字符串解码成Python对象。
⑩ json.dumps：将Python对象转换为json字符串。
（2）自定义模块。自定义模块是自己写的模块，对某段逻辑或某些函数进行封装后形成模块，以供其他函数调用。需要注意，自定义模块的名称不能和系统内置的模块重名，否则将无法导入系统的内置模块。
（3）第三方模块。第三方模块可以通过pip install命令进行安装。典型自定义模块如下。
① Requests：操作HTTP库。Python程序员一般使用它访问网络。
② Scrapy：实现网络爬虫。
③ BeautifulSoup：XML和HTML的解析库。
④ NumPy：数学库，为Python提供很多高级的数学方法。
⑤ Matplotlib：一个绘制图的库，可在分析数据中可视化数据。
⑥ Twisted：网络应用开发者需要的重要工具。
模块有如下四种表现形式。
（1）使用Python语言编写的py文件。
（2）已被编译为共享库或DLL的C或C++扩展。
（3）把一系列模块组织到一起的文件夹（文件夹中有一个“__init__.py”文件，该文件夹称为“包”）。
（4）使用C语言编写并连接到Python解释器的内置模块。
一个模块只会被导入一次，当使用import语句导入模块的时候，Python首先搜索文件，从Python的搜索路径进行搜索，搜索路径被存储在sys模块中的path变量。
1.6.2 自定义模块
自定义模块是将相关的代码编写在一个独立的文件中，并且将该文件命名为Python文件。包是一个文件夹，和别的文件夹不一样的是，其中包含一个“__init__.py”文件。包是从逻辑上来组织模块的，也就是说它是用来存放模块的。如果想导入其目录下的模块，那么这个目录必须首先是一个包才能导入。
模块文件创建完成以后，在另一个Python文件中可以导入模块，也可以调用模块内的函数、类、变量等。导入模块的方法如下。
1.使用import导入模块
格式：import module1[, module2[,... moduleN]]。
模块可以是自定义模块、Python内置模块和已经安装的第三方模块。
2.使用import as语句
格式：import modulename as name，该方法只能通过name来引用
可以将模块名modulename重新命名为name，有时候导入的模块或是模块属性名称已经在程序中使用了，或者太长不便输入，即可使用自己想要的名字替换模块的原始名称。
3.使用from import导入
格式：from Packagename import modulename1[, moduleclassname2[, ... moduleclassnameN]]。
从包Packagename中导入子类modulename1、modulename2，如果模块中存在许多子模块，则使用from import会更直截了当，在代码中可以直接使用导入的模块。
4.from modname import＊
此方法可把一个模块的所有内容全都导入到当前的命名空间。
如果导入的模块与当前代码文件不在同一目录，则需要指定导入模块的目录，方法如下。
（1）导入sys模块。
（2）通过sys.path.append(path)函数导入自定义模块所在的目录。
（3）导入模块。
示例如下。
另外还可采用一种形式：from modulename import attrname as name，这种形式只能通过name来引用。
1.6.3 第三方模块的安装
Python第三方模块的安装方法如下。
1.Pip安装（远程安装）
Python3.4以上的版本自带Pip工具，安装完以后，在其安装目录的Script目录下即是pip工具，如图1-33所示。
图1-33 pip工具
可以使用pip命令安装Python第三方模块，方法如下。
在命令行窗口直接输入“pip（pip3）install第三方模块名”。
例如，输入pip3 install pymysql，即可安装pymysql模块，如图1-34所示。
图1-34 安装pymysql模块
例如，输入pip install pandas，即可安装pandas模块，如图1-35所示。
图1-35 安装pandas模块
安装完成以后，在Python 3.x安装目录的子目录“\Python37\Lib\site-packages”中可以看到安装的内容，如图1-36所示。
图1-36 安装的pymysql和pandas模块
卸载模块命令为“pip uninstall模块名”，pymysql卸载命令为pip uninstall pymysql，如图1-37所示。
图1-37 pip卸载模块
pip命令的其他功能如下。
（1）pip list：查看所有包。
（2）pip list--not required：查看不被依赖的包。
（3）pip list-outdated：查看过期的包。
（4）pip show pandas：查看某个包（pandas）的具体信息。
2.本地安装
下载模块文件包并将其复制到相关文件夹。
（1）setup.py文件的安装。打开cmd命令行工具，切换到setup.py文件所存在的文件夹，执行命令：“python3 setup.py install”，进行安装。
（2）.whl文件的安装。打开cmd命令行工具，切换到whl文件所存在的文件夹，执行命令：“pip install whl文件”，进行安装。
3.其他安装
在PyCharm中安装第三方模块的方法前面已经做过介绍，在Anaconda中安装第三方模块将在后面章节介绍。