python编程语法基础笔记（4.2）(python模块、包、反射、单例)
今天的 Python 课程围绕模块、包的使用，以及单例、反射等核心特性展开。
一、模块
1. 模块基础概念
定义：.py 文件就是一个模块，可包含变量、函数、方法等内容，用于封装特定功能的代码。
核心优势：提升代码维护性、复用性，避免命名冲突。
分类：
标准库模块：Python 自带（随安装包一起部署），部分底层由 C 语言实现
自定义模块：开发者自行编写的.py文件；
第三方模块：需额外安装（如numpy、jieba）。
注意事项：
模块命名需符合规范，区分大小写；
避免与标准库模块同名（同名时优先引入标准库模块）；
模块仅加载一次，后续导入直接使用缓存，避免重复执行代码。
2. 模块导入方式
模块导入有多种灵活方式，适配不同使用场景：
| 导入方式 | 语法示例 | 说明 |
|---|---|---|
| 全部导入 | import order | 导入模块全部内容，使用时需加模块名前缀（如order.show_info()） |
| 别名导入 | import order as dd | 为模块起别名，简化调用（如dd.show_info()） |
| 指定导入 | from order import max_order_count, create_order | 仅导入模块中指定内容，直接使用（无需模块名前缀） |
| 指定内容别名 | from order import show_info as show2 | 为导入的具体内容起别名，避免命名冲突 |
| 通配符导入 | from order import * | 导入模块所有内容，不推荐（易引发命名冲突） |
二、包
1. 包的基础概念
定义：Python 中包含__init__.py文件的文件夹即为包，是组织模块的高级方式。
核心作用：可包含模块、子包、其他资源，用于管理大型项目的代码结构，进一步提升维护性和复用性。
分类：标准库包、自定义包、第三方包。
包与模块的关系：.py文件是单个模块，包是管理模块的文件夹，一个包可包含多个模块 / 子包。
2. 包的导入方式
包的导入逻辑与模块一致，仅需增加包名层级：
| 导入方式 | 语法示例 | 说明 |
|---|---|---|
| 包 + 模块导入 | import shop.order | 导入shop包下的order模块，调用shop.order.show_info() |
| 包 + 模块别名 | import shop.pay as zf | 为包下的模块起别名，调用zf.ali_pay() |
| 包 + 模块指定内容 | from shop.order import create_order | 直接导入包下模块的具体功能 |
| 包导入模块 | from shop import order | 导入包下的模块，调用order.show_info() |
| 包导入模块别名 | from shop import order as o | 为包下的模块起别名，简化调用 |
三、Python 核心特性
1. 反射
定义：程序运行时可动态检查、修改、删除、操作自身行为的特性，核心通过字符串形式操作对象的属性 / 方法。
核心函数：
| 函数 | 作用 | 示例 |
|---|---|---|
getattr(obj, attr, default) | 获取对象属性 / 方法，无则返回默认值 | getattr(p1, 'age', '属性不存在') |
setattr(obj, attr, value) | 修改 / 新增对象属性，有则改、无则建 | setattr(p1, 'gender', '女') |
hasattr(obj, attr) | 判断对象是否拥有指定属性 / 方法（返回布尔值） | hasattr(p1, 'speak')（会递归查找类 / 父类） |
delattr(obj, attr) | 删除对象指定属性 | delattr(p1, 'age') |
特性说明：反射不仅可操作实例对象的自有属性，还会递归查找类、父类的属性 / 方法（如实例无speak方法，但类定义了则hasattr返回True）。
getattr(类，属性，default，报错信息) 查看自身的属性若输入类下定义的方法 返回地址 加括号直接调用。
2. 单例模式
定义：让类创建的对象在内存中仅有唯一实例，每次实例化的对象内存地址完全一致。
核心原理：重写类的__new__方法（Python 创建对象时先调用__new__分配内存，返回引用后再调用__init__初始化）。
实现思路：
类内定义私有类属性__instance，用于记录唯一实例；
__new__方法中判断__instance是否为空：空则分配内存并赋值，非空则直接返回已有实例；
配合is_first标识控制__init__仅初始化一次，避免后续实例化修改属性。
关键注意：
未加控制的 “坑版单例”：地址不变但属性会被后续实例化覆盖；
标准单例：保证地址唯一且属性保留第一次初始化的结果。
3. 身份判断与内存特性
核心运算符：
is：判断两个对象内存地址是否一致（而非值）；
is not：判断两个对象内存地址是否不一致；
in/not in：判断元素是否存在于容器对象中。
内存特性规则：
不可变类型（如小整数 [-5,256]、短字符串）：值相同则共用内存（is返回True）；
可变类型（如列表）：即使值相同，也是独立对象（is返回False）；
特殊值None：全局仅有一个实例，所有None变量指向同一内存地址。
四、核心知识点总结
模块和包是 Python 代码组织的核心，模块解决单一功能封装，包解决多模块的层级管理；
导入模块 / 包的核心原则：按需导入，避免通配符*，减少命名冲突；
反射是动态操作对象的关键特性，适用于灵活的运行时属性 / 方法管理；
单例模式通过重写__new__实现，核心是保证内存中仅有一个实例；
is判断地址、==判断值，需区分不可变 / 可变类型的内存分配规则。