Question

从这一章开始，我们开始深入学习Python模块，模块是最高级别的程序组织单元，它将程序代码和数据封装起来以便重用。从实际的角度来看，模块往往对应于Python程序文件（或是用外部语言如C、Java或C#编写而成的扩展）。每一个文件都是一个模块，并且模块导入其他模块之后就可以使用导入模块定义的变量名。模块可以由两个语句和一个重要的内置函数进行处理。

import

使客户端（导入者）以一个整体获取一个模块。

from

允许客户端从一个模块文件中获取特定的变量名。

imp.reload

在不中止Python程序的情况下，提供了一种重新载入模块文件代码的方法。

第3章介绍了模块文件的基础知识，并且之前也已经使用过这些知识。第五部分开始扩展了核心的模块文件的概念，之后开始探索更高级的模块应用。这一部分的第一章提供了一个模块文件在整个程序结构中扮演的角色的概览。在下一章及后边的章节，我们将会深入到理论背后的代码编写的细节。

在此过程中，我们将会得到曾经忽略了的模块的细节：你将会学到reload、__name__和__all__属性、封装import、相对导入语法等。因为模块和类实际上就是一个重要的命名空间，我们也会在这里正式介绍关于命名空间的概念。

为什么使用模块

简而言之，模块通过使用自包含的变量的包，也就是所谓的命名空间提供了将部件组织为系统的简单的方法。在一个模块文件的顶层定义的所有的变量名都成了被导入的模块对象的属性。正如我们本书中前一部分中见到的那样，导入给予了对模块的全局作用域中的变量名的读取权。也就是说，在模块导入时，模块文件的全局作用域变成了模块对象的命名空间。最后，Python的模块允许将独立的文件连接成一个更大的程序系统。

更确切地说，从抽象的视角来看，模块至少有三个角色，如下所示。

代码重用

就像在第3章中讨论过的那样，模块可以在文件中永久保存代码。不像在Python交互提示模式输入的代码，当退出Python时，代码就会消失，而在模块文件中的代码是永久的。你可以按照需要任意次数地重新载入和重新运行模块。除了这一点之外，模块还是定义变量名的空间，被认作是属性，可以被多个外部的客户端引用。

系统命名空间的划分

模块还是在Python中最高级别的程序组织单元。从根本上讲，它们不过是变量名的软件包。模块将变量名封装进了自包含的软件包，这一点对避免变量名的冲突很有帮助。如果不精确导入文件的话，我们是不可能看到另一个文件中的变量名。事实上，所有的一切都“存在于”模块文件中，执行的代码以及创建的对象都毫无疑问地封装在模块之中。正是由于这一点，模块是组织系统组件的天然的工具。

实现共享服务和数据

从操作的角度来看，模块对实现跨系统共享的组件是很方便的，而且只需要一个拷贝即可。例如，如果你需要一个全局对象，这个对象会被一个以上的函数或文件使用，你可以将它编写在一个模块中以便能够被多个客户端导入。

为了真正理解Python系统中模块的角色，那么，我们需要偏离主题来探索Python程序的通用结构。