20201222_144_模块化编程理念_什么是模块_哲学思想

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    • 第七章 模块(module)
      • 1. 模块化(module)程序设计理念
        • 1.1 模块和包概念的进化史
        • 1.2 标准库模块(standard library)
        • 1.3 为什么需要模块化编程

第七章 模块(module)

1. 模块化(module)程序设计理念

1.1 模块和包概念的进化史

“量变引起质变”是哲学中一个重要的理论。量变为什么会引起质变呢?本质上理解,随着数量的增加,管理方式会发生本质的变化;旧的管理方式完全不适合,必须采用新的管理方式。

程序越来越复杂,语句多了,怎么管理?很自然的,我们将实现同一个功能的语句封装到函数中,统一管理和调用,于是函数诞生了。
程序更加复杂,函数和变量多了,怎么管理?同样的思路,“物以类聚”,我们将同一类型对象的“数据和行为”,也就是“变量和函数”,放到一起统一管理和调用,于是“类和对象”诞生了。
程序继续复杂,函数和类更加多了,怎么办?好,我们将实现类似功能的函数和类统统放到一个模块中,于是“模块”诞生了。
程序还要复杂,模块多了,怎么办? 于是,我们将实现类似功能的模块放到一起,于是“包”就诞生了。

以上大家可以清晰地看到程序设计的发展历程,其中核心的哲学思想就是“量变引起质变”、“物以类聚”。同样的思路,在企业管理、人的管理中思路完全一致。大家可以举一反三。

如下图所示:
语句门组成了函数;函数和属性组成了类;类和语句组成了模块;许多的模块组成了包。这些包支持起了Python程序设计的便利和兴盛。
在这里插入图片描述

Python程序的组成回顾:

  1. Python 程序由模块组成。一个模块对应 python 源文件,一般后缀名是:.py;
  2. 模块由语句组成。运行 Python 程序时,按照模块中语句的顺序依次执行;
  3. 语句是 Python 程序的构造单元,用于创建对象、变量赋值、调用函数、控制语句等。

1.2 标准库模块(standard library)

与函数类似,模块也分为标准库模块和用户自定义模块。Python 标准库提供了操作系统功能、网络通信、文本处理、文件处理、数学运算等基本的功能。比如:random(随机数)、math(数学运算)、time(时间处理)、file(文件处理)、os(和操作系统交互)、sys(和解释器交互)等。

另外,Python 还提供了海量的第三方模块,使用方式和标准库类似。功能覆盖了我们能想象到的所有领域,比如:科学计算、WEB 开发、大数据、人工智能、图形系统等。

1.3 为什么需要模块化编程

模块(module)对应于 Python 源代码文件(.py 文件)。模块中可以定义变量、函数、类、普通语句。 这样,我们可以将一个 Python 程序分解成多个模块,便于后期的重复应用。
模块化编程(Modular Programming)将一个任务分解成多个模块。每个模块就像一个积木一样,便于后期的反复使用、反复搭建。

模块化编程有如下几个重要优势:

  1. 便于将一个任务分解成多个模块,实现团队协同开发,完成大规模程序;
  2. 实现代码复用。一个模块实现后,可以被反复调用;
  3. 可维护性增强。

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