使用 Python 函数进行模块化

你是否对函数、类、方法、库和模块等花哨的编程术语感到困惑?你是否在与变量作用域斗争?无论你是自学成才的还是经过正式培训的程序员，代码的模块化都会令人困惑。但是类和库鼓励模块化代码，因为模块化代码意味着只需构建一个多用途代码块集合，就可以在许多项目中使用它们来减少编码工作量。换句话说，如果你按照本文对 Python 函数的研究，你将找到更聪明的工作方法，这意味着更少的工作。

本文假定你对 Python 很熟(LCTT 译注：稍微熟悉就可以)，并且可以编写和运行一个简单的脚本。如果你还没有使用过 Python，请首先阅读我的文章： Python 简介 。

函数

函数是迈向模块化过程中重要的一步，因为它们是形式化的重复方法。如果在你的程序中，有一个任务需要反复执行，那么你可以将代码放入一个函数中，根据需要随时调用该函数。这样，你只需编写一次代码，就可以随意使用它。

以下一个简单函数的示例：

#!/usr/bin/env python3 
import time 
def Timer(): 
 print("Time is " + str(time.time() )) 

创建一个名为 mymodularity 的目录，并将以上函数代码保存为该目录下的 timestamp.py。

除了这个函数，在 mymodularity 目录中创建一个名为 __init__.py 的文件，你可以在文件管理器或 bash shell 中执行此操作：

$ touch mymodularity/__init__.py 

现在，你已经创建了属于你自己的 Python 库(Python 中称为“模块”)，名为 mymodularity。它不是一个特别有用的模块，因为它所做的只是导入 time 模块并打印一个时间戳，但这只是一个开始。

要使用你的函数，像对待任何其他 Python 模块一样对待它。以下是一个小应用，它使用你的 mymodularity 软件包来测试 Python sleep() 函数的准确性。将此文件保存为 sleeptest.py，注意要在 mymodularity 文件夹 之外，因为如果你将它保存在 mymodularity 里面，那么它将成为你的包中的一个模块，你肯定不希望这样。

#!/usr/bin/env python3 
import time 
from mymodularity import timestamp 
print("Testing Python sleep()...") 
# modularity 
timestamp.Timer() 
time.sleep(3) 
timestamp.Timer() 

在这个简单的脚本中，你从 mymodularity 包中调用 timestamp 模块两次。从包中导入模块时，通常的语法是从包中导入你所需的模块，然后使用 模块名称 + 一个点 + 要调用的函数名(例如 timestamp.Timer())。

你调用了两次 Timer() 函数，所以如果你的 timestamp 模块比这个简单的例子复杂些，那么你将节省大量重复代码。

保存文件并运行：

$ python3 ./sleeptest.py 
Testing Python sleep()... 
Time is 1560711266.1526039 
Time is 1560711269.1557732 

根据测试，Python 中的 sleep 函数非常准确：在三秒钟等待之后，时间戳成功且正确地增加了 3，在微秒单位上差距很小。

Python 库的结构看起来可能令人困惑，但其实它并不是什么魔法。Python 被编程 为一个包含 Python 代码的目录，并附带一个 __init__.py 文件，那么这个目录就会被当作一个包，并且 Python 会首先在当前目录中查找可用模块。这就是为什么语句 from mymodularity import timestamp 有效的原因：Python 在当前目录查找名为 mymodularity 的目录，然后查找 timestamp.py 文件。

你在这个例子中所做的功能和以下这个非模块化的版本是一样的：

#!/usr/bin/env python3 
import time 
from mymodularity import timestamp 
print("Testing Python sleep()...") 
# no modularity 
print("Time is " + str(time.time() ) ) 
time.sleep(3) 
print("Time is " + str(time.time() ) ) 

对于这样一个简单的例子，其实没有必要以这种方式编写测试，但是对于编写自己的模块来说，优秀的实践是你的代码是通用的，可以将它重用于其他项目。

通过在调用函数时传递信息，可以使代码更通用。例如，假设你想要使用模块来测试的不是 系统 的 sleep 函数，而是 用户自己实现 的 sleep 函数，更改 timestamp 代码，使它接受一个名为 msg 的传入变量，它将是一个字符串，控制每次调用 timestamp 时如何显示：

#!/usr/bin/env python3 
import time 
# 更新代码 
def Timer(msg): 
 print(str(msg) + str(time.time() ) ) 

现在函数比以前更抽象了。它仍会打印时间戳，但是它为用户打印的内容 msg 还是未定义的。这意味着你需要在调用函数时定义它。

Timer 函数接受的 msg 参数是随便命名的，你可以使用参数 m、message 或 text，或是任何对你来说有意义的名称。重要的是，当调用 timestamp.Timer 函数时，它接收一个文本作为其输入，将接收到的任何内容放入 msg 变量中，并使用该变量完成任务。

（编辑：宁德站长网）

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