Question

模块最好理解为变量名的封装，也就是定义想让系统其余部分看见变量名的场所。从技术上来讲，模块通常相应于文件，而Python会建立模块对象，以包含模块文件内所赋值的所有变量名。但是，简而言之，模块就是命名空间（变量名建立所在的场所），而存在于模块之内的变量名就是模块对象的属性。我们会在本节讨论这是如何运作的。

文件生成命名空间

那么，文件如何变成命名空间的呢？简而言之，在模块文件顶层（也就是不在函数或类的主体内）每一个赋值了的变量名都会变成该模块的属性。

例如，假设模块文件M.py的顶层有一个像X=1这样的赋值语句，而变量名X会变成M的属性，我们可在模块外以M.X的方式对它进行引用。变量名X对M.py内其他程序而言也会变成全局变量，但是，我们需要更正式地说明模块加载和作用域的概念以了解其原因。

·模块语句会在首次导入时执行。系统中，模块在第一次导入时无论在什么地方，Python都会建立空的模块对象，并逐一执行该模块文件内的语句，依照文件从头到尾的顺序。

·顶层的赋值语句会创建模块属性。在导入时，文件顶层（不在def或class之内）赋值变量的语句（例如，=和def），会建立模块对象的属性，赋值的变量名会存储在模块的命名空间内。

·模块的命名空间能通过属性__dict__或dir(M)获取。由导入而建立的模块的命名空间是字典；可通过模块对象相关联的内置的__dict__属性来读取，而且能通过dir函数查看。dir函数大至与对象的__dict__属性的键排序后的列表相等，但是它还包含了类继承的变量名。也许不完整，而且会随版本而异。

·模块是一个独立的作用域（本地变量就是全局变量）。正如第17章所显示的，模块顶层变量名遵循和函数内变量名相同的引用/赋值规则，但是，本地作用域和全局作用域相同（更正式的说法是，遵循我们于第17章提及的LEGB范围规则，但是没有L和E搜索层次）。但是，在模块中，模块范围会在模块加载后变成模块对象的属性辞典。和函数不同的是（本地变量名只在函数执行时才存在），导入后，模块文件的作用域就变成了模块对象的属性的命名空间。

以下是这些概念的示范说明。假设我们在文本编辑器中建立如下的模块文件，并将其命名为module2.py。

这个模块首次导入时（或者作为程序执行时），Python会从头到尾执行其中的语句。有些语句会在模块命名空间内创建变量名，也就是副作用，而其他的语句在导入进行时则会做些实际工作。例如，此文件中的两个print语句会在导入时执行。

但是，一旦模块加载后，它的作用域就变成模块对象（由import取得）的属性的命名空间。然后，我们可以结合其模块名，通过它来获取命名空间内的属性。

此处，sys、name、func以及klass都是在模块语句执行时赋值的，所以在导入后都变成了属性。我们会在第六部分讨论类，但是请注意sys属性：import语句其实是把模块对象赋值给变量名，而文件顶层对任意类型赋值了的变量名，都会产生模块属性。

在内部模块命名空间是作为辞典对象进行储存的。它们只是普通字典对象，有通用的字典方法可以使用。我们可以通过模块的__dict__属性获取模块命名空间字典（别忘了在Python 3.0中将其包含到一个list调用中——它是一个视图对象）：

我们在模块文件中赋值的变量名，在内部成为字典的键。因此这里多数的变量名都反映了文件中的顶层的赋值语句。然而，Python也会在模块命名空间内加一些变量名。例如，__file__指明模块从哪个文件加载，而__name__则指明导入者的名称（没有.py扩展名和目录路径）。