python的优点在于有大量3的内置模块和第三方模块，使用这些模块我们可以方便地实现需要的功能。本文主要介绍python的模块结构及常用的内置模块和第三方模块。

1. 模块简介

模块即包括python声明及定义的文件。一个python文件就是一个模块。如编写一个test.py文件，我们需要将这个文件作为模块导入，只需要这样写：import test 。这样我们就把test.py作为模块导入到当前文件，可以使用该模块定义的功能。模块名可以使用全局变量__name__得到。

import os
import re
from datetime import datetime

print(os.__name__)
print(re.__name__)

if __name__ == "__main__":
    pass
# 结果
os
re
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在上面代码中，可以看到有一行：if __name__ == “__main__”：，这行代码为模块提供了一个便于测试的用户接口。当我们直接运行该文件时，__name__变量值为"__main__"，结果为True，可直接运行。当作为第三方模块导入时，__name__变量为模块名，结果为False，不能运行该文件，但我们可使用该文件内部定义的功能。因此我们编写python文件时，通常在该行代码上面定义功能（函数、类等），在下面定义执行代码，便于检验功能正确性。

除此之外，我们可以使用包来组织模块，避免模块名的冲突。实质上，包就是一个包含多个python文件的目录。注意：该目录下一定有一个__init__.py文件，该文件表示当前目录是一个包。除此之外，包目录下一般有一个__pycache__目录，该目录会缓存每个模块编译后的文件（.pyc文件：）。执行某个模块时，会检查源文件与编译版文件的修改日期确定是否需要重新编译。当我们导入模块时，解释器会搜索当前目录，所有已安装模块和第三方模块。搜索路径可通过sys模块的path变量获取。如:

>>> import sys
>>> sys.path
['D:\\software\\PyCharm 2018.1.1\\helpers\\pydev', 'E:\\Code exercise\\Code-exercise\\python', 'E:\\graduation-project', 'D:\\software\\PyCharm 2018.1.1\\helpers\\pydev', 'E:\\env-python\\Scripts\\python36.zip', 'E:\\env-python\\DLLs', 'E:\\env-python\\lib', 'E:\\env-python\\Scripts', 'd:\\software\\python3\\Lib', 'd:\\software\\python3\\DLLs', 'E:\\env-python', 'E:\\env-python\\lib\\site-packages', 'E:\\env-python\\lib\\site-packages\\dlib-19.10.0-py3.6-win-amd64.egg', 'D:\\software\\PyCharm 2018.1.1\\helpers\\pycharm_matplotlib_backend', 'E:\\Code exercise\\Code-exercise\\python', 'E:\\graduation-project', 'E:/Code exercise/Code-exercise/python']
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2. 常用内置模块

2.1 os模块

os模块封装了常见的文件和目录操作。下面列举常用的方法：

附菜鸟教程的os模块：https://www.runoob.com/python3/python3-os-file-methods.html

2.2 日期时间模块

附菜鸟教程的时间日期模块参考：https://www.runoob.com/python3/python3-date-time.html

time模块

time模块包含多个有关时间处理的函数。下表显示常用方法：

import time

print(time.time())   # 返回以秒为单位的浮点数时间（unix时间戳，从1970-01-01 00:00:00 UTC）
print(time.clock())  # 返回处理器时间
print(time.ctime())  # 将以秒表示的时间(time.time())转换为当地时间的字符串
for x in range(3):
    print('hello world')
    time.sleep(0.1)  # 休眠n秒
print(time.asctime())  # 将时间元组转换为当地时间的字符串
print(time.localtime())  # 将秒为单位的时间转换为表示当地时间的时间元组
print(time.gmtime())  # 将秒为单位的时间转换为UTC时间的时间元组
print(time.mktime(time.localtime()))  # 将时间元组转换为挂钟时间
# 结果
1525878891.406281
4.276538056912168e-07
Wed May  9 23:14:51 2018
hello world
hello world
hello world
Wed May  9 23:14:51 2018
time.struct_time(tm_year=2018, tm_mon=5, tm_mday=9, tm_hour=23, tm_min=14, tm_sec=51, tm_wday=2, tm_yday=129, tm_isdst=0)
time.struct_time(tm_year=2018, tm_mon=5, tm_mday=9, tm_hour=15, tm_min=14, tm_sec=51, tm_wday=2, tm_yday=129, tm_isdst=0)
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datetime模块

datetime模块对time模块进行了封装。包含多个有关日期时间处理的函数。

from datetime import datetime

print(datetime.now())  # 返回一个datetime对象，表示当地时间
print(datetime.utcnow())  # 返回一个datetime对象，表示UTC时间
test_time = datetime.utcnow()
print(test_time.timestamp())  # 将一个datetime对象转换为unix时间戳
print(datetime.fromtimestamp(1525849091.98994))  # 将Unix时间戳转换为datetime对象
print(datetime.strftime(datetime.now(), '%Y-%m-%d %H:%M:%S.%f'))  # 将datetime对象格式化输出为字符串
print(datetime.strptime('2018-05-09 23:04:12.119774', '%Y-%m-%d %H:%M:%S.%f'))  # 将时间字符串转换为datetime对象
# 结果
2018-05-09 23:14:51.708639
2018-05-09 15:14:51.708639
1525850091.708639
2018-05-09 14:58:11.989940
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2.3 collections模块

python内置的集合模块，提供很多有用的集合类。

namedtuple:命名元组，为一个函数，可用来创建一个自定义的tuple对象。其可规定元素的个数，并可使用属性（不是索引）来访问某个元素 语法：namedtuple(‘name’, [元素])

import collections

Circle = collections.namedtuple('Circle', ['x', 'y', 'z'])
print(isinstance(Circle, tuple))
circle = Circle(5, 6, 7)
print(circle.x, circle.y, circle.z)

# 执行结果
False
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deque:列表list为先行存储，数据量较大时，插入删除效率较低。deque是可实现高效插入和删除的双向列表，适合用于队列和栈。deque不仅实现了list的append和pop，还支持appendleft()和popleft().

import collections

deque_list = collections.deque([1, 2, 3])
print(type(deque_list))
deque_list.appendleft(5)
deque_list.append(6)
print(deque_list)

# 执行结果
<class 'collections.deque'>
deque([5, 1, 2, 3, 6])
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2.4 hashlib模块

提供常用的摘要算法，如MD5,SHA1等。摘要算法：通过一个函数，将任意长度的数据转换为一个长度固定的数据串（通常用16进制的字符串表示）

import hashlib

md5 = hashlib.md5()
md5.update("how to use md5 in python hashlib?".encode('utf-8'))
print(md5.hexdigest())

# 执行结果
d26a53750bc40b38b65a520292f69306
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2.5 urllib模块

提供了一系列操作URL的功能，可用来模拟浏览器执行get post等请求

from urllib import request

with request.urlopen("http://www.baidu.com") as f:
    data = f.read()
    print("status:", f.status, f.reason)
    for k, v in f.getheaders():
        print("%s: %s" % (k, v))
print('Data:', data.decode('utf-8'))
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