Python中模塊化編程的作用有哪些

今天就跟大家聊聊有關Python中模塊化編程的作用有哪些，可能很多人都不太了解，為了讓大家更加了解，小編給大家總結了以下內容，希望大家根據這篇文章可以有所收獲。

我們首先以一個例子來介紹模塊化編程的應用場景，有這樣一個名為requirements.py的python3文件，其中兩個函數的作用是分別以不同的順序來打印一個字符串：

# requirements.py
def example1():
  a = 'hello world!'
  print (a)
  print (a[::-1])

def example2():
  b = 'hello again!'
  print (b)
  print (b[::-1])

if __name__ == '__main__':
  example1()
  example2()

其執行結果如下所示：

[dechin@dechin-manjaro decorator]$ python3 requirements.py 
hello world!
!dlrow olleh
hello again!
!niaga olleh

在兩個函數中都使用到了同樣的打印功能，這時候我們可以考慮，是不是可以將這兩個打印語句封裝為一個函數呢，這樣不就可以重復利用了？這就是模塊化編程思維的雛形，讓我們先對樣例代碼進行模塊化的改造：

# requirements.py
def rprint(para):
  print (para)
  print (para[::-1])

def example1():
  a = 'hello world!'
  rprint(a)

def example2():
  b = 'hello again!'
  rprint (b)

if __name__ == '__main__':
  example1()
  example2()

這里我們將兩個打印語句的功能實現封裝進了rprint的函數，執行結果如下：

[dechin@dechin-manjaro decorator]$ python3 requirements.py 
hello world!
!dlrow olleh
hello again!
!niaga olleh

結果當然還是與模塊化之前一致的。

向下封裝與向上封裝

在上一章節中，我們討論了python中的模塊化編程。由于在編程過程中有可能有大量的代碼需要復用，這時候就需要用一個函數來進行封裝，來避免大量重復的工作。但是如果細分來看，這種封裝模式只解決了一類的問題：向下封裝。讓我們再看一次上述改進后樣例中的代碼結構：

.
├── example1
│   └── rprint
└── example2
  └── rprint

我們可以發現，這里復用的rprint實際上屬于兩個example函數的下層，我們可以稱之為向下封裝了一個rprint函數。那么，如果我們轉換一下需要復用的模塊，變成如下的代碼結構，那我們又需要用什么樣的方式來實現呢？

.
├── example
│  └── rprint1
└── example
  └── rprint2

問題解讀：該代碼結構表示的意義為，有一個大的example函數，該函數內部嵌套不同的rprint函數可以實現不同的功能。為了方便理解，讀者可以想象成是有兩個函數example1和example2，這兩個函數中除了rprint1和rprint2這兩個函數模塊不一致以外，其他的部分都是完全一樣的，也就是可共用的。

Python的嵌套函數與裝飾器

首先，我們為了復盤上述章節中的問題，來構造這樣的一個python測試代碼：

# requirements.py
def example1():
  def rprint1(para):
    print (para)
  a = 'hello world!'
  rprint1(a)

def example2():
  def rprint2(para):
    print (para[::-1])
  a = 'hello world!'
  rprint2(a)

if __name__ == '__main__':
  example1()
  example2()

以上代碼的執行結果為：

[dechin@dechin-manjaro decorator]$ python3 requirements.py 
hello world!
!dlrow olleh

這個案例用到了python中嵌套函數的用法，在函數中可以嵌套實現另外的函數。這里我們注意到，雖然為了在同一個代碼串中嫩夠運行，兩個example函數的名字取的不同，但是實際上內容是完全相同的，符合上一章節中遺留問題的代碼結構。這里我們需要考慮的問題是，我們能否做到向上封裝，將example的同樣功能的代碼實現進行歸類？那么我們需要引入裝飾器的用法，這里我們直接展示如何構造修飾器，以及修飾器使用的效果。

# decorator.py
def example(func):
  def wrapper(*args, **kwargs):
    a = 'hello world!'
    return func(a)
  return wrapper

@example
def rprint1(para):
  print (para)

@example
def rprint2(para):
  print (para[::-1])

if __name__ == '__main__':
  rprint1()
  rprint2()

這個代碼的執行結果為：

[dechin@dechin-manjaro decorator]$ python3 decorator.py 
hello world!
!dlrow olleh

從結果上我們就可以看到，這個代碼是實現了一樣的效果。通過example這個裝飾器，不僅封裝了上層函數中所實現的功能，而且還有一個重大意義是，通過裝飾器向下層函數傳遞了參數。這就使得，我們最終調用rprint函數的時候，不需要傳入任何的參數，因為在example內已經定義了可以共享的參數。

看完上述內容，你們對Python中模塊化編程的作用有哪些有進一步的了解嗎？如果還想了解更多知識或者相關內容，請關注億速云行業資訊頻道，感謝大家的支持。