全网最适合入门的面向对象编程教程：21 类和对象的 Python 实现-多文件的组织：模块 module 和包 package

本文档主要介绍如何使用 Python 进行面向对象编程，需要读者对 Python 语法和单片机开发具有基本了解。相比其他讲解 Python 面向对象编程的博客或书籍而言，本文档更加详细、侧重于嵌入式上位机应用，以上位机和下位机的常见串口数据收发、数据处理、动态图绘制等为应用实例，同时使用 Sourcetrail 代码软件对代码进行可视化阅读便于读者理解。

相关示例代码获取链接如下：https://github.com/leezisheng/Python-OOP-Demo

正文

现在我们知道了如何创建类和实例化对象，如何使用组合和继承来编写代码，但是应该如何组织它们？对于小程序来说，我们可以把所有的类放到一个文件里，然后在文件最后添加一小段代码，让它们交互起来。然而，随着项目规模的增长，很难从众多类中找出我们需要修改的那一个。

这时就需要模块（module），模块就是 Python 文件，仅此而已。我们小程序中的一个文件就是一个模块。两个 Python 文件就是两个模块。如果我们在同一个目录下有两个文件，我们可以从其中一个模块中导入类到另一个模块中使用。

例如，我们正在构建一个串口上位机程序，其各个模块组织很可能如下：

我们可以将不同模块保存到统一文件夹的不同 python 文件中，在创建 main.py 导入并控制不同模块交替运行或交换数据。import 语句用于从模块中导入模块或特定的类、函数。通过将函数、变量、类存储在存储在独立的.py 文件中，可隐藏代码实现的细节，将不同代码块重新组织，与主程序分离，简化主程序的逻辑，提高主程序的可读性。

如下为我们的文件组织：

文件名称	文件描述
Main.py	定义了传感器类和主机类的属性和方法主程序，调用其他模块
FileIO.py	定义了 FileIOClass 的属性和方法
Plot.py	定义了 PlotClass 的属性和方法
Serial.py	定义了 SerialClass 的属性和方法
my.log	程序日志
file.csv	保存传感器数据

我们可以在主文件中，通过如下语句导入自定义模块：

_# 引用自定义模块_
from FileIO import FileIOClass
from Plot   import PlotClass
from Serial import SerialClass

随着项目中模块变得越来越多，我们可能会想要添加另外一层抽象，为模块层次添加某种嵌套的等级。但是我们不能将模块添加到模块中，毕竟一个文件只能容纳一个文件，而模块就只是 Python 文件而已。

但是文件可以存储在目录下，模块也可以。一个包（package）是一个目录下模块的集合。包的名字就是目录的名字。我们只需要在目录下添加一个名为__init__.py 的文件（通常是空文件）就可以告诉 Python 这个目录是一个包。

在包之间导入模块或类的时候要注意语法。在 Python 3 中，有两种导入模块的方法：绝对导入和相对导入：

绝对导入是指定我们想要导入的模块、函数或路径的完整路径。import 语句用点号操作符（period operator）来区分包和模块。
相对导入基本上是一种寻找与当前模块在位置上有相对关系的类、函数或模块的方式。常用于处理同一个包下的相关模块。

具体使用方法可以点击：https://zhuanlan.zhihu.com/p/376426708

这里需要注意，所有模块层的代码都会在导入的时候立即执行。开发人员通常会在模块下方增加一些测试代码，为了避免这些测试代码在模块被导入后执行，可以利用__name__属性。

__name__属性是 Python 的一个内置属性，记录了一个字符串：

若是在当前文件，name 是 main；
若是导入的文件，name 是模块名。

当你要导入某个模块，但又不想模块的部分代码被直接执行，那就可以这一部分代码放在以下语句的内部：

# 模块或类
if __name__=='__main__:
    # 测试本文件中模块/类的代码

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