在python中如何建立一个自己的包

在Python中，我们可以把相关的功能函数或类封装成模块，以便在其他地方重复使用。而当我们有多个相关模块时，为了方便管理和使用，就可以将它们打包成一个完整的包（package）。

下面是建立一个自己的包的完整攻略。

1. 创建包目录

第一步是创建一个包目录。这个目录要满足以下要求：

• 目录名可以是任何合法的标识符，通常采用小写字母和下划线组成，比如my_package；
• 目录必须包含一个名为__init__.py的文件，用作包的初始化代码；
• 如果这个包还包含子包或模块，那么就在这个目录下再创建子目录或子模块。

以下是一个包目录的示例结构：

my_package/
    __init__.py      # 包的初始化代码
    module1.py       # 模块1
    module2.py       # 模块2
    sub_package/     # 子包
        __init__.py
        module3.py

其中__init__.py可以是空文件，也可以包含一些初始化代码。如果想在包级别定义一些全局变量或函数，可以将其定义在__init__.py文件中。

2. 编写模块代码

接下来是编写包中的模块代码。模块可以包含类、函数、变量等，都可以从其它地方引用和使用。

例如，我们在上面的示例中创建了两个模块module1.py和module2.py，分别定义了一个函数foo()和一个类Bar：

# module1.py

def foo():
    print('Hello from module1!')

# module2.py

class Bar:
    def __init__(self, name):
        self.name = name

    def greet(self):
        print(f'Hello, {self.name}!')

3. 导出模块内容

当我们引用一个模块时，默认情况下只能访问该模块内部定义的变量和函数。如果要从包级别导出这些内容，可以在__init__.py中添加一些导入语句，并将这些变量和函数重新导出。

例如，在上面的示例中，我们可以将module1和module2中定义的函数和类在my_package/__init__.py中重新导出：

# my_package/__init__.py

from .module1 import foo
from .module2 import Bar

这样，当我们使用import my_package时，就可以访问到包级别的foo()和Bar类。

4. 使用包

现在，我们可以在其它地方使用我们自己创建的包了。可以使用import语句来引入这个包，例如：

import my_package

my_package.foo()        # 调用包级别的函数
bar = my_package.Bar('Bob')   # 使用包级别的类来创建对象
bar.greet()             # 调用对象方法

以上就是建立一个自己的包的完整攻略。下面是另一个示例，以更生动的方式演示了如何创建一个包。

示例1：创建一个餐厅包

这个示例中，我们将创建一个包，用于管理餐厅的菜单和订单。

1. 创建包目录

首先，我们创建一个名为restaurant的包目录，用于保存餐厅相关的模块（我们假设这个包目录已经在Python的搜索路径中，因此无需将其添加到sys.path）：

restaurant/
    __init__.py
    dishes.py
    orders.py

2. 编写模块代码

我们在dishes.py中定义了一个Dish类，表示菜肴：

# restaurant/dishes.py

class Dish:
    def __init__(self, name, price):
        self.name = name
        self.price = price

    def __str__(self):
        return f'{self.name} (${self.price:.2f})'

在orders.py中定义了一个Order类，表示订单：

# restaurant/orders.py

class Order:
    def __init__(self):
        self.items = []

    def add_item(self, dish, quantity=1):
        self.items.append((dish, quantity))

    def total(self):
        return sum(dish.price * qty for dish, qty in self.items)

    def __str__(self):
        return '\n'.join(f'{dish} x {qty}' for dish, qty in self.items)

3. 导出模块内容

我们在restaurant/__init__.py中导入了Dish和Order类，并将它们重新导出：

# restaurant/__init__.py

from .dishes import Dish
from .orders import Order

4. 使用包

现在，我们可以在其它地方使用这个包了。假设我们有一个主程序main.py，它想要使用这个包来订餐。

首先，我们需要导入这个包：

import restaurant

然后，我们可以创建一个订单：

# 创建一个订单
order = restaurant.Order()

# 添加菜肴到订单
dish1 = restaurant.Dish('麻辣烫', 10.0)
order.add_item(dish1, 2)

dish2 = restaurant.Dish('炒饭', 7.0)
order.add_item(dish2, 1)

# 输出订单内容和总价
print(order)
print('总价：', order.total())

输出结果如下：

麻辣烫 ($10.00) x 2
炒饭 ($7.00) x 1
总价： 27.0

示例2：创建一个数学工具包

下面，我们再来看一个创建数学工具包的例子，演示如何将多个模块打包成一个完整的包。

1. 创建包目录

首先，我们创建一个名为math_utils的包目录，用于保存数学工具相关的模块：

math_utils/
    __init__.py
    geometry.py
    statistics.py

2. 编写模块代码

我们在geometry.py中定义了一个Point类，表示二维平面上的点，和一个Rectangle类，表示长方形：

# math_utils/geometry.py

import math

class Point:
    def __init__(self, x, y):
        self.x = x
        self.y = y

    def distance(self, other):
        return math.sqrt((self.x - other.x) ** 2 + (self.y - other.y) ** 2)

class Rectangle:
    def __init__(self, x1, y1, x2, y2):
        self.left = min(x1, x2)
        self.right = max(x1, x2)
        self.top = max(y1, y2)
        self.bottom = min(y1, y2)

    def area(self):
        return (self.right - self.left) * (self.top - self.bottom)

在statistics.py中定义了一些统计相关的函数，如mean()和variance()：

# math_utils/statistics.py

def mean(data):
    n = len(data)
    return sum(data) / n

def variance(data):
    n = len(data)
    mean_value = mean(data)
    return sum((x - mean_value) ** 2 for x in data) / (n - 1)

3. 导出模块内容

我们在math_utils/__init__.py中导入了geometry和statistics模块，并将它们重新导出：

# math_utils/__init__.py

from .geometry import Point, Rectangle
from .statistics import mean, variance

4. 使用包

现在，我们可以在其它地方使用这个包了。例如，在主程序中可以这样使用：

import math_utils

# 计算两个点之间的距离
p1 = math_utils.Point(0, 0)
p2 = math_utils.Point(3, 4)
print('Distance:', p1.distance(p2))

# 计算一个长方形的面积
rect = math_utils.Rectangle(0, 0, 5, 5)
print('Area:', rect.area())

# 计算一组数据的均值和方差
data = [1, 2, 3, 4, 5]
print('Mean:', math_utils.mean(data))
print('Variance:', math_utils.variance(data))

输出结果如下：

Distance: 5.0
Area: 25
Mean: 3.0
Variance: 2.5

以上就是创建一个数学工具包的完整步骤。