小白詳細的 python 模塊的運用
什麼是模塊
用書裡的話說：模塊是最高級別的程序組織單元。這句話的意思是，模塊什麼都能封裝，就像這樣：
在模塊中，我們不但可以直接存放變量，還能存放函數，還能存放類。
更獨特的是，定義變量需要用賦值語句，封裝函數需要用def語句，封裝類需要用class語句，但封裝模塊不需要任何語句。
之所以不用任何語句，是因為每一份單獨的Python代碼文件（後綴名是.py的文件）就是一個單獨的模塊。
如果你使用過vscode或pycharm等編程工具編寫python程序，每次都需要先創建一個後綴名為.py的Python程序文件，才能運行程序：
在平時的課堂教學中，其實我們每次運行的代碼，本質上都是在運行一個名為main.py的程序文件：（只不過被隱藏在了終端裡）
像這樣：每一個單獨的py文件，本質上都是一個模塊。
封裝模塊的目的也是為了把程序代碼和數據存放起來以便再次利用。如果封裝成類和函數，主要還是便於自己調用，但封裝了模塊，我們不僅能自己使用，文件的方式也很容易共享給其他人使用。
所以，我們使用模塊主要有兩種方式，一種是自己建立模塊並使用，另外一種是使用他人共享的模塊。
使用自己的模塊
建立模塊，其實就是在主程序的py文件中，使用import語句導入其他py文件。
看，是不是發現main.py文件借用並運行了test.py文件裡的代碼了？這就是import語句起作用了。
模塊相關的常用語句主要有3個，我們接下來一個個來看。
improt語句
我們使用import語句導入一個模塊，最主要的目的並不是運行模塊中的執行語句，而是為了利用模塊中已經封裝好的變量、函數、類。
麻雀雖小，五臟俱全。這段代碼中基本上展現了所有的調用方式。
現在我們要做的是把這段代碼拆分成兩個模塊，把封裝好的變量、函數、類，放到test.py文件中，把執行相關的語句放到main.py文件中。
你是否注意到，當我們導入模塊後，要使用模塊中的變量、函數、類，需要在使用時加上模塊.的格式。請閱讀主程序main.py的代碼註釋：
import語句還有一種用法是import…as…。比如我們覺得import story太長，就可以用import story as s語句，意思是為“story”取個別名為“s”。
另外，當我們需要同時導入多個模塊時，可以用逗號隔開。比如import a,b,c可以同時導入“a.py，b.py，c.py”三個文件。
學完了import語句，我們接著學習from … import …語句。
from...import..語句
from … import …語句可以讓你從模塊中導入一個指定的部分到當前模塊。格式如下：
當我們需要從模塊中同時導入多個指定內容，也可以用逗號隔開，寫成from xx模塊 import a,b,c的形式。我們再運行一個小案例。
對於from … import …語句要注意的是，沒有被寫在import後面的內容，將不會被導入。
比如以下代碼將會報錯，因為使用了沒有被導入的函數：
當我們需要從模塊中指定所有內容直接使用時，可以寫成【from xx模塊 import *】的形式，*代表“模塊中所有的變量、函數、類”，我們再運行一個小案例。
不過，一般情況下，我們不要為了圖方便直接使用【from xx模塊 import *】的形式。
這是因為，模塊.xx的調用形式能通過閱讀代碼一眼看出是在調用模塊中的變量/函數/方法，而去掉模塊.後代碼就不是那麼直觀了。
題目要求：在main.py文件導入story模塊，將類Temple的屬性'廟裡有個老和尚，'打印出來。
要直接使用Temple類的屬性，我們需要在導入的時候指定Temple類（不能直接指定類屬性）。
學會了import語句和from … import …語句後，你就能愉快地導入模塊了。我們接著學習下一個語句。
if __name__ == '__main__'
為了解釋什麼是【if __name__ == '__main__'】，我先給大家講解一個概念“程序的入口”。
對於Python和其他許多編程語言來說，程序都要有一個運行入口。
在Python中，當我們在運行某一個py文件，就能啟動程序 ——— 這個py文件就是程序的運行入口。
更復雜的情況，我們也可以運行一個主模塊，然後層層導入其他模塊：
但是，當我們有了一大堆py文件組成一個程序的時候，為了【指明】某個py文件是程序的運行入口，我們可以在該py文件中寫出這樣的代碼：
這句話的意思是這樣的：
這裡的【if __name__ == '__main__'】就相當於是 Python 模擬的程序入口。Python 本身並沒有規定這麼寫，這是一種程序員達成共識的編碼習慣。
第一種情況：加上這句話後，程序運行效果不會變化，我們來試試：
我們解釋了“當xx.py文件被直接運行時，代碼塊②將被運行”，再解釋一下“xx.py文件作為模塊是被其他程序導入時，代碼塊②不被運行。”
我們來運行體驗兩段代碼。這是第一段：
第一段代碼沒有使用if __name__ == '__main__'，所有語句都會被運行。
第一段代碼沒有使用if __name__ == '__main__'，所有語句都會被運行。
現在我們運行代碼的時候，會發現if __name__ == '__main__'下的語句不會被執行。這是因為B.py文件並不是我們現在的程序運行入口，它是被A.py文件導入的。
關於這一個點目前你只需有個印象即可。接下來，我們來看看如何“使用他人的模塊”。
初探借用模塊
time模塊和random模塊是Python的系統內置模塊，也就是說Python安裝後就準備好了這些模塊供你使用。
此外，Python作為一門膠水語言，一個強大的優勢就是它擁有許多第三方的模塊可以直接拿來使用。
如果是第三方編寫的模塊，我們需要先從Python的資源管理庫下載安裝相關的模塊文件。
下載安裝的方式是打開終端，Windows用戶輸入pip install + 模塊名；蘋果電腦輸入：pip3 install + 模塊名，點擊enter即可。（需要預裝python解釋器和pip）
比如說，爬蟲時我們會需要用到requests這個庫（庫是具有相關功能模塊的集合），就需要在終端輸入pip3 install requests(Mac用戶)的指令。
第三方模塊的使用我們會在之後的其他課程具體介紹，今天我們主要來學習Python的內置模塊。
如果內置模塊是用Python語言編寫的話，就能找到py文件：
我們用命令random.file找出了random模塊的文件路徑，就可以去打開查看它的代碼：
我們熟悉的函數random.choice(list)，功能是從列表中隨機抽取一個元素並返回。它的代碼被找到了：
另一個熟悉的函數random.randint(a,b)，功能是在a到b的範圍隨機抽取一個整數。它的代碼也被找到了：
像這樣，通過閱讀源代碼我們能找到所有能夠使用的變量、函數、類方法。
雖然你可以通過看源代碼的方式來理解這個模塊的功能。但如果你想要高效地學會使用一個模塊，看源代碼並不是最佳選項。我們接著談談“如何自學模塊”。
如何自學模塊
學習模塊的核心是搞清楚模塊的功能，也就是模塊中的函數和類方法有什麼作用，以及具體使用案例長什麼樣。
用自學“random”模塊為例，如果英文好的同學，可以直接閱讀官方文檔：https://docs.python.org/3.6/library/random.html
搜到教程後，我們重點關注的是模塊中的函數和類方法有什麼作用，然後把使用案例做成筆記（還記得第8關談到的如何做學習筆記麼？）。
例如random模塊的關鍵知識（也就是比較有用的函數和類方法），可以做成這樣的筆記：
另外，我們還可以使用dir()函數查看一個模塊，看看它裡面有什麼變量、函數、類、類方法。
這就像是查戶口一樣，可以把模塊中的函數（函數和類方法）一覽無餘地暴露出來。對於查到的結果“xx”結構的，它們是系統相關的函數，我們不用理會，直接看全英文的函數名即可。
這樣查詢的好處是便於我們繼續搜索完成自學。比如我們在列表中看到一個單詞“seed”，我們就可以搜一搜random.seed的用法：
甚至不是模塊，我們也可以用這種方式自學：dir(x)，可以查詢到x相關的函數，x可以是模塊，也可以是任意一種對象。
好，我們回到模塊上。再次總結一下模塊的學習方法，其實可以歸納成三個問題：
這裡想提醒大家的是，比較小的模塊（比如random模塊）可以通過這樣的方式自學，大型模塊的學習就比較困難（除非你有充足的專業背景知識）。
例如數據分析需要用到pandas和NumPy模塊，網頁開發要用到Django模塊等等，這些大型模塊最好還是在課程上系統學習，避免散亂的學習形不成知識體系。
以目前大家的水平來說，有一些很實用，又不難學的模塊，已經足夠我們探索了。在今天的最後，我想手把手帶大家自學一個模塊。
學習CSV模塊
今天想帶大家學習的模塊是csv模塊。之所以教大家這個模塊，是因為這個模塊既簡單又實用。
csv是一種文件格式，你可以把它理解成“簡易版excel”。學會了csv模塊，你就可以用程序處理簡單的電子表格了。
如果要手動新建csv文件，我們可以先新建一個excel表格，然後選擇另存為“csv”格式即可。
同樣的，當我們有了一張csv格式的表格，我們也可以選擇另存為“excel”格式。
對csv文件的介紹就到這裡。下面繼續學習如何用csv模塊讀寫csv文件。
我們使用import語句導入csv模塊，然後用dir()函數看看它裡面有什麼東西：
同時，我們可以搜索到csv模塊的官方英文教程：
https://docs.python.org/3.6/library/csv.html
中文教程：https://yiyibooks.cn/xx/python_352/library/csv.html#module-csv
如果你要通過閱讀這份教程來學習csv模塊的話，最簡單的方式是先看案例（拉到教程的最後），遇到看不懂的函數，再倒回來查具體使用細節。
如果你要通過閱讀這份教程來學習csv模塊的話，最簡單的方式是先看案例（拉到教程的最後），遇到看不懂的函數，再倒回來查具體使用細節。
現在我們也跟著案例動手試試如何讀取csv文件，可見open()後面跟了兩個參數，用csv.reader(文件變量)創建一個reader對象。
我們新建了一個名為test.csv的文件，裡面的內容是這樣：
然後我們運行learn_cse.py文件的幾行代碼，你就能print出csv文件中的每一行信息。
我們可以看到，終端輸出的每一行信息都是一個列表。
我們來做一個練習，下面有一個csv文件：
你來試試把它的每一行打印出來吧：
以上就是讀取csv文件的寫法，接下來我們來看如何往csv格式文件寫入數據。
寫入數據的方式是這樣的：
先創建一個變量名為writer（也可以是其他名字）的實例，創建方式是writer = csv.writer(x)，然後使用writer.writerow(列表)就可以給csv文件寫入一行列表中的內容。
另外關於open函數的參數，也就是圖中的'a'，我們來複習一下：
我們來做一個練習，還是這個商品列表的csv文件：
你來試試用writerow()方法為它追加寫入兩行列表吧：['4', '貓砂', '25', '1022', '886']、['5', '貓罐頭', '18', '2234', '3121']。
到這裡，最基本的csv表格讀取和錄入方法我們就已經學會了。csv模塊雖然比random模塊稍微複雜一點點，但按照模塊三問（這模塊有哪些函數可用？有哪些屬性或方法可用？使用格式是什麼？）的學習方式，我們一樣可以學會它的基本用法。
至於編程的魔法世界，你已經能看明白這個世界的構造，懂得學習的方法和進階的路徑，我們稱之為初窺門徑。
這是我們當下的仰望星空，但並非終點。如果你肯把頭抬得更高，你還能看到另一片更廣闊的天地，是開源精神培育的熱土。
Python的模塊正是開源精神的一塊塊切片。在網絡上也有很多優秀的開發者在分享著自己的代碼。他們不計辛勞，不計報酬的付出，只是單純地為了思想的碰撞，為了幫助其他人提高效率，共同推動互聯網進步發展。
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練習一
一個沒用模塊的“時間記錄器”
請運行左側的代碼，並讀懂代碼中的每一行。
涉及知識：判斷、循環、文件讀寫等。
注：新建文件，在“步驟”旁的“文件”裡查看。
# 不用 time模塊 的時間記錄器。
input("歡迎使用“時間管理器”！請按回車繼續。")
while True:
task_name = input('請輸入任務名：')
task_time = int(input('你覺得自己至少可以專注這個任務多少分鐘？輸入 N 分鐘'))
input('此次任務信息：\\n我要完成的任務：%s\\n我至少要專注：%d分鐘\\n按回車開始專注：'%(task_name,task_time))
task_status = input('請在任務完成後按輸入y:')
actual_time = input('該任務實際用時為幾分鐘？')
if task_status == 'y':
with open('timelog1.txt','a', encoding = 'utf-8') as f: # 將時間日誌文檔和代碼放一起。
f.write(task_name + ' 的預計時長為：' + str(task_time) + '分鐘\\n')
f.write(task_name + ' 的實際時長為：' + str(actual_time) + '分鐘\\n')
again = input('建立一個新任務請按 y, 退出時間日誌記錄器請按 q：')
if again == 'q':
break
else:
print('抱歉，你的輸入有誤。請重啟時間記錄器。')
print('願被你善待的時光，予你美好的回贈。')
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只要我們想通過編程做到更多的事，就避不開主動了解更多知識。
所以，這次的練習，想將主動權更多地交在大家手裡。
請你通過搜索和自學，瞭解並運用下面兩個新知識：
time模塊中的時間戳（可進行日期運算）和格式化日期（可將日期轉換成平常我們所見的格式）；
倒計時的功能怎麼用print()函數實現，屬於之前沒有講過的方法，需要去搜索新的知識。
# 第一行：必不可少的調用模塊。
import time
input("歡迎使用“時間管理器”！請按回車繼續。")
while True:
count = 0
task_name = input('請輸入任務名：')
task_time = int(input('你覺得自己至少可以專注這個任務多少分鐘？輸入 N 分鐘'))
input('此次任務信息：\\n我要完成的任務：%s\\n我至少要專注：%d分鐘\\n按回車開始專注：'%(task_name,task_time))
# 下面應該要有兩行代碼，自動記錄可以計算以及可以打印的開始時間。
#a = int(input('time:'))
b = task_time * 60
# 這裡可以加一個倒計時，實時顯示還剩多少時間，可參考左側提供的資料。代碼量大概有5行。
while (count < b):
ncount = b - count
print('倒計時開始：%d秒'%(ncount))
time.sleep(1)
count += 1
print('時間到！')
task_status = input('請在任務完成後按輸入y:')
actual_time = input('該任務實際用時為幾分鐘？')
if task_status == 'y':
# 下面應該要有兩行代碼，自動記錄可以計算以及可以打印的結束時間。
# 有了自動記錄的始末時間後，記錄的代碼也需要隨之改變。
with open('timelog2.txt','a', encoding = 'utf-8') as f:
f.write(task_name + ' 的預計時長為：' + str(task_time) + '分鐘\\n')
f.write(task_name + ' 的實際時長為：' + str(actual_time) + '分鐘\\n')
again = input('建立一個新任務請按 y, 退出時間日誌記錄器請按 q：')
if again == 'q':
break
else:
print('抱歉，你的輸入有誤。請重啟時間記錄器。')
print('願被你善待的時光，予你美好的回贈。')
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input("歡迎使用“時間管理器”！請按回車繼續。")
while True:
task_name = input('請輸入任務名：')
task_time = int(input('你覺得自己至少可以專注這個任務多少分鐘？輸入 N 分鐘'))
input('此次任務信息：\\n我要完成的任務：%s\\n我至少要專注：%d分鐘\\n按回車開始計時：'%(task_name,task_time))
start = time.time() # 開始計時
start_time = time.strftime('%Y-%m-%d %H:%M:%S',time.localtime(time.time())) # 格式化日期
# 實際代碼：分鐘轉成秒要乘60，用-1來倒計時。
# for t in range(task_time*60,0,-1):
for t in range(task_time,0,-1):
info = '請專注任務，還要保持專注 ' + str(t) + ' 秒哦！'
print(info,end="")
#print() 函數會把內容放到內存中， 內存中的內容並不一定能夠及時刷新顯示到屏幕
# 中(應該是要滿足某個條件，這個條件現在還不清楚)。 使用flush=True之後，會在
# print結束之後，不管你有沒有達到條件，立即將內存中的東西顯示到屏幕上，清空緩存。
# 使用場景：
#1.尤其是在while循環中，要想每進行一次while循環體，在屏幕上更新打印的內容就得使用flush = True的參數。
#2. 打開一個文件， 向其寫入字符串， 在關閉文件f.close()之前， 打開文件是看不到寫入的字符的。 要想在關
# 閉之前實時的看到寫入的字符串，應該用flush = True.
print("\\b"*(len(info)*2),end="",flush=True)
time.sleep(1)
print('你已經專注了 %d 分鐘，很棒~再加把勁，完成任務！'%task_time) # 倒計時後，才繼續運行之後的代碼。
# 詢問任務是否完成
task_status = input('請在任務完成後按輸入y:')
if task_status == 'y':
end = time.time() # 一定用戶按了 y，就記下結束時間。
end_time = time.strftime('%Y-%m-%d %H:%M:%S',time.localtime(time.time())) # 日期格式化
actual_time = int((end -start)/60) # 始末時間相減，從秒換算到分，除以60。
start_end = start_time + '——' + end_time + '\\n'
with open('timelog3.txt','a', encoding = 'utf-8') as f:
f.write(task_name + ' 的預計時長為：' + str(task_time) + '分鐘\\n')
f.write(task_name + ' 的實際時長為：' + str(actual_time) + '分鐘,具體時間為：' + start_end)
again = input('建立一個新任務請按 y, 退出時間日誌記錄器請按 q：')
if again == 'q':
break
else:
print('抱歉，你的輸入有誤。請重啟時間記錄器。')
print('願被你善待的時光，予你美好的回贈。')
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練習二
os模塊學習
#同樣，運行後重新打開文件查看變化
import os
with open ('test.txt','r') as f:
lines = f.readlines()
with open('test_new.txt','w') as new: # 新建一個文檔
for line in lines:
if line not in ['0\\n','1\\n']:
new.write(line)
# 可以先運行一次代碼，然後，再將下面代碼的註釋取消，再運行一次。
os.replace('test_new.txt', 'test.txt') # 語法：os.replace(file1,file2)，將file1重命名為file2，將其替代。
# 請你根據上面的方法，將之前的代碼改為用模塊 os 實現（可選文檔poem2）。
# 在改代碼之前，可以先將上面的代碼註釋，然後取消下面代碼的註釋。
list_test = ['一弦一柱思華年。\\n','只是當時已惘然。\\n']
with open ('poem2.txt','r',encoding='utf-8') as f:
lines = f.readlines()
with open('new_poem.txt','w',encoding='utf-8') as new:
for line in lines:
if line in list_test:
new.write('____________。\\n')
else:
new.write(line)
os.replace('new_poem.txt','poem2.txt')
'''
os.getcwd() # 返回當前工作目錄
os.listdir(path) # 返回path指定的文件夾包含的文件或文件夾的名字的列表
os.mkdir(path) # 創建文件夾
os.path.abspath(path) # 返回絕對路徑
os.path.basename(path) # 返回文件名
os.path.isfile(path) # 判斷路徑是否為文件
os.path.isdir(path) # 判斷路徑是否為目錄
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