Appearance
import 导入与模块组织
在海龟画图中，我们使用import 来导入海龟模块，这样就可以使用 python 官方给我准备好的工具来绘制图形，设置画笔的等。在python中，我们可以使用import导入包或者模块。
一、什么是模块？
一个 .py 文件就是一个模块。
之前写的每个 Python 文件都是模块。例如：
greet.py ← 这是一个模块
├── def say_hi(): ← 模块里的函数
├── def say_bye(): ← 模块里的函数另一个文件可以通过 import 来使用它们：
python
import greet
greet.say_hi() # 调用 greet.py 里的函数TIP
模块名就是文件名去掉 .py。greet.py 的模块名就是 greet。
二、什么是包？
当模块太多时，按功能放进文件夹里。这样的文件夹叫包（package）。
tools/ ← 这是一个包（文件夹）
├── __init__.py ← 有这个文件，Python 才认它是包
├── calc.py ← 计算功能
└── format.py ← 格式化功能__init__.py 可以是空文件，也可以控制包暴露的内容。
python
# 使用包里的模块
from tools import calc
print(calc.add(3, 5))
import 包名只导入__init__.py，不会自动带出子模块。要访问子模块内容，需要额外导入import 包名.模块名或from 包名 import 模块名。
包中包（子包）
包里面还能放包，用点号 . 连接路径。
tools/
├── __init__.py
├── calc.py
└── formats/ ← 子包
├── __init__.py
└── markdown.py ← 里面有 bold() 函数python
from tools.formats.markdown import bold
print(bold("hello"))点号层数 = 文件夹深度。
三、import 的四种写法
Python 里 import 有四种写法：
3.1 import 模块名 — 导入整个模块
python
import math
print(math.pi) # 3.1415926...
print(math.sqrt(16)) # 4.0用
math.前缀调用函数和变量，名字不会冲突。
3.2 from 模块名 import 名字 — 只导入需要的部分
python
from math import pi, sqrt
print(pi) # 3.1415926... ← 不用写 math.
print(sqrt(16)) # 4.0WARNING
导入后直接使用，不用加模块名前缀。但如果两个模块有同名函数会冲突。
3.3 from 模块名 import * — 导入全部（不推荐）
python
from math import *
print(pi) # 能用
print(sqrt(16)) # 也能用把所有名字导入当前空间。不推荐——不知道导入了什么，容易覆盖自己的变量。
3.4 import 模块名 as 别名 — 起短名字
python
import math as m
print(m.pi) # 3.1415926...
print(m.sqrt(16)) # 4.0模块名太长时取短别名。
3.5 导入包中的模块
前面四种写法针对的是单个 .py 文件（模块）。当要导入包（文件夹）里的模块时，用点号 . 分隔路径。
tools/ ← 包（文件夹）
├── calc.py ← 模块
└── format.py ← 模块python
import tools.calc # 导入包里的 calc 模块
tools.calc.add(3, 5) # 调用时加完整路径
from tools import calc # 只导入 calc 模块
calc.add(3, 5) # 直接用模块名
from tools.calc import add # 直达函数
add(3, 5) # 直接用函数名
import tools.calc as tc # 取别名
tc.add(3, 5)点号
.的层数和文件夹深度一致。tools.calc对应tools/calc.py。
3.6 总结
| 写法 | 调用方式 | 什么时候用 |
|---|---|---|
import math | math.pi | 最常用，推荐 |
from math import pi | pi | 只用少数几个功能时 |
from math import * | 直接用 | ❌ 不推荐 |
import math as m | m.pi | 名字太长时 |
三、实现一个学生管理工具
假设我们需要实现一个学生成绩小工具，它有以下的功能：
- 显示每个学生的信息和成绩
- 添加新成绩
- 做全班统计（平均分、排名、等级分布）
代码较多，全写在一个文件里会难找。
我可以先分析程序包含什么：
- 学生类的定义 — 放一个文件
- 准备学生数据 — 放一个文件
- 计算成绩、排名 — 放一个文件
- 打印报表 — 放一个文件
- 主菜单入口 — 放一个文件
这样可以拆出来 5 个部分。
把相关功能放进一个文件夹，文件结构如下：
student_system/
├── main.py # 入口
├── models.py # Student 类
├── data.py # 学生数据
└── my_package/ # 成绩和报表
├── __init__.py
├── grade.py # 计算
└── report.py # 打印现在我们按前面拆出的文件结构，逐个文件实现。
入口：main.py
先写程序入口。它负责三件事：导入其他模块、定义主菜单循环、启动程序。
python
# main.py - 程序入口
import models
import data
from my_package import grade, report
def main():
students = data.load_students()
while True:
print("\n===== 📋 学生管理系统 =====")
print("1. 查看学生")
print("2. 添加成绩")
print("3. 全班统计")
print("0. 退出")
choice = input("请选择: ")
if choice == "1":
for s in students:
report.print_student_info(s)
elif choice == "2":
name = input("学生姓名: ")
course = input("科目: ")
score = int(input("成绩: "))
for s in students:
if s.name == name:
s.add_score(course, score)
print(f"✅ {name} 的 {course} 成绩已记录")
break
else:
print("❌ 找不到该学生")
elif choice == "3":
report.print_class_report(students)
elif choice == "0":
print("👋 再见!")
break
if __name__ == '__main__':
main()import models 和 import data 导入整个模块，调用时加 models. 前缀。from my_package import grade, report 从包中导入模块。if __name__ == '__main__' 确保只有直接运行 main.py 时才进入菜单，被 import 时不会自动运行。
数据模型：models.py
程序的核心数据是"学生"。把学生的属性和行为封装在一个类里，放在单独的文件中。
python
# models.py - Student 类的定义
class Student:
"""学生类，包含姓名和多科成绩"""
def __init__(self, name):
self.name = name
self.scores = {} # 科目 → 分数
def add_score(self, course, score):
self.scores[course] = score
def get_average(self):
if not self.scores:
return 0
return sum(self.scores.values()) / len(self.scores)
def __str__(self):
return f"{self.name} | 平均分: {self.get_average():.1f}"这个文件只定义 Student 类，没有其他代码。把数据模型单独放一个文件是常见做法，其他地方要使用 Student 时，from models import Student 即可。
数据准备：data.py
程序需要一些预设数据来演示。把数据准备逻辑从入口文件分离出来。
python
# data.py - 提供学生数据
from models import Student
def load_students():
"""返回几个预设的学生对象"""
s1 = Student("小明")
s1.add_score("语文", 92)
s1.add_score("数学", 88)
s1.add_score("英语", 95)
s2 = Student("小红")
s2.add_score("语文", 85)
s2.add_score("数学", 96)
s2.add_score("英语", 78)
s3 = Student("小刚")
s3.add_score("语文", 60)
s3.add_score("数学", 55)
s3.add_score("英语", 70)
s4 = Student("小丽")
s4.add_score("语文", 98)
s4.add_score("数学", 92)
s4.add_score("英语", 97)
return [s1, s2, s3, s4]from models import Student 只导入需要的部分。data.py 需要创建 Student 对象，但不关心 Student 类的内部实现细节。
包初始化：my_package/__init__.py
把成绩计算和报表打印归到一个包里。__init__.py 集中暴露包内功能。
python
# __init__.py - 标记这是一个包
from .grade import calc_average, get_grade, calc_ranking
from .report import print_student_info, print_class_report有了 __init__.py，Python 才把 my_package 当作包处理。这里集中导入了包内其他模块的关键函数，外部使用者只需 from my_package import grade, report 即可。
成绩计算：my_package/grade.py
计算平均分、等级评定、排名——这些是纯逻辑，和数据无关。
python
# my_package/grade.py - 成绩计算功能
def calc_average(scores):
if not scores:
return 0
return sum(scores) / len(scores)
def get_grade(avg):
if avg >= 90:
return "优"
elif avg >= 75:
return "良"
elif avg >= 60:
return "及格"
else:
return "不及格"
def calc_ranking(students):
ranked = sorted(students,
key=lambda s: s.get_average(),
reverse=True)
return ranked三个函数各司其职：calc_average 算分数列表的平均值，get_grade 把平均分映射到等级，calc_ranking 对学生列表按平均分排序。每个函数只做一件事。
报表打印：my_package/report.py
打印功能依赖于 grade.py 的计算结果，因此相对导入 from .grade import ...。
python
# my_package/report.py - 报表打印功能
from .grade import get_grade, calc_ranking
def print_student_info(student):
print(f"\n{'='*30}")
print(f"姓名: {student.name}")
print(f"成绩:")
for course, score in student.scores.items():
print(f" {course}: {score}分")
avg = student.get_average()
print(f"平均分: {avg:.1f}")
print(f"等级: {get_grade(avg)}")
print(f"{'='*30}")
def print_class_report(students):
if not students:
print("⚠️ 没有学生数据")
return
print(f"\n{'='*40}")
print(f"📊 全班统计报表")
print(f"{'='*40}")
print(f"总人数: {len(students)}")
all_avg = [s.get_average() for s in students]
class_avg = sum(all_avg) / len(all_avg)
print(f"全班平均分: {class_avg:.1f}")
highest = max(students, key=lambda s: s.get_average())
lowest = min(students, key=lambda s: s.get_average())
print(f"最高分: {highest.name} ({highest.get_average():.1f})")
print(f"最低分: {lowest.name} ({lowest.get_average():.1f})")
levels = {"优": 0, "良": 0, "及格": 0, "不及格": 0}
for s in students:
level = get_grade(s.get_average())
levels[level] += 1
print(f"\n等级分布:")
for level, count in levels.items():
bar = "█" * count
print(f" {level}: {bar} ({count}人)")
print(f"\n📈 排名:")
ranked = calc_ranking(students)
for i, s in enumerate(ranked, 1):
print(f" 第{i}名: {s.name} ({s.get_average():.1f})")
print(f"{'='*40}")from .grade import ... 中的 . 表示"当前包内部"，是相对导入。print_student_info 打印单个学生信息，print_class_report 打印全班统计。两个函数都调用了 grade.py 中的计算函数。同一个包内的模块通过相对导入相互引用。
运行：python main.p
bash
python main.py===== 📋 学生管理系统 =====
1. 查看学生
2. 添加成绩
3. 全班统计
0. 退出
请选择: 3
========================================
📊 全班统计报表
========================================
总人数: 4
全班平均分: 82.5
最高分: 小丽 (95.7)
最低分: 小刚 (61.7)
等级分布:
优: ██ (2人)
良: █ (1人)
及格: █ (1人)
不及格: (0人)
📈 排名:
第1名: 小丽 (95.7)
第2名: 小明 (91.7)
第3名: 小红 (86.3)
第4名: 小刚 (61.7)
========================================这个项目用到的 import 写法
| 写法 | 位置 | 说明 |
|---|---|---|
import models | main.py | 导入整个模块 |
import data | main.py | 同上 |
from models import Student | data.py | 只导入需要的部分 |
from .grade import ... | init.py, report.py | 包内相对导入 |
from my_package import grade, report | main.py | 从包外部导入模块 |
if __name__ == '__main__' | main.py | 区分被导入和直接运行 |
四、练习题
- 在
main.py菜单里加一个选项 4，输入学生姓名后删除该学生。想想删除操作放在哪个文件里合适？