Python包的创建与使用 - __init__.py与模块组织

# 包的目录结构
my_package/
    __init__.py          # 包的初始化文件（必需）
    module1.py           # 包中的模块1
    module2.py           # 包中的模块2
    subpackage/          # 子包
        __init__.py
        submodule.py

# 导入包中的模块
from package_name import module_name
from package_name.subpackage import submodule

# 绝对导入
from package_name.module_name import function_name

# 相对导入（在包内部使用）
from . import module_name
from ..subpackage import submodule

# 示例包结构
my_utils/
    __init__.py          # 包初始化文件
    string_ops.py        # 字符串操作模块
    math_ops.py          # 数学操作模块
    file_ops.py          # 文件操作模块

# __init__.py 示例

# 包初始化代码
print("my_utils包已加载")

# 定义公开接口
__all__ = ['string_ops', 'math_ops']

# 便捷导入（允许直接 from my_utils import some_function）
from .string_ops import reverse_string
from .math_ops import calculate_average

# 方式1：导入整个包
import my_utils

# 方式2：导入包中的特定模块
from my_utils import string_ops
from my_utils import math_ops

# 方式3：直接导入模块中的函数
from my_utils.string_ops import reverse_string
from my_utils.math_ops import calculate_average

# 方式4：使用别名
from my_utils import string_ops as str_ops

data_processor/
    __init__.py
    validators.py           # 数据验证模块
    transformers.py         # 数据转换模块
    filters.py              # 数据过滤模块
    formatters/             # 格式化子包
        __init__.py
        json_formatter.py   # JSON格式化
        csv_formatter.py    # CSV格式化

# data_processor/validators.py

def is_valid_email(email):
    """验证邮箱格式"""
    import re
    pattern = r'^[a-zA-Z0-9_.+-]+@[a-zA-Z0-9-]+\.[a-zA-Z0-9-.]+$'
    return bool(re.match(pattern, email))

def is_valid_age(age):
    """验证年龄是否合理"""
    try:
        age = int(age)
        return 0 <= age <= 150
    except (ValueError, TypeError):
        return False

def is_not_empty(value):
    """检查值是否为空"""
    if value is None:
        return False
    if isinstance(value, str) and value.strip() == "":
        return False
    return True

# data_processor/transformers.py

def to_uppercase(text):
    """转为大写"""
    return text.upper() if isinstance(text, str) else text

def to_lowercase(text):
    """转为小写"""
    return text.lower() if isinstance(text, str) else text

def strip_whitespace(text):
    """去除首尾空白"""
    return text.strip() if isinstance(text, str) else text

def truncate(text, max_length=50):
    """截断字符串"""
    if len(str(text)) <= max_length:
        return str(text)
    return str(text)[:max_length - 3] + "..."

# data_processor/__init__.py

"""
data_processor - 数据处理工具包
提供数据验证、转换、格式化等功能
"""

__version__ = "1.0.0"
__author__ = "Python Tutorial"

# 定义公开接口
__all__ = [
    'validators',
    'transformers',
    'filters'
]

# 便捷导入常用函数
from .validators import is_valid_email, is_valid_age
from .transformers import to_uppercase, to_lowercase

# main.py - 使用data_processor包

# 导入包中的模块
from data_processor import validators, transformers
from data_processor.validators import is_valid_email
from data_processor.transformers import to_uppercase

def main():
    print("=" * 50)
    print("数据处理工具演示")
    print("=" * 50)
    
    # 验证邮箱
    email = "user@example.com"
    print(f"\n邮箱验证: {email}")
    print(f"是否有效: {is_valid_email(email)}")
    
    # 转换字符串
    text = "Hello World"
    print(f"\n原文: {text}")
    print(f"大写: {to_uppercase(text)}")
    
    # 验证年龄
    age = 25
    print(f"\n年龄验证: {age}")
    print(f"是否有效: {validators.is_valid_age(age)}")
    
    print("\n" + "=" * 50)

if __name__ == "__main__":
    main()

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数据处理工具演示
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邮箱验证: user@example.com
是否有效: True

原文: Hello World
大写: HELLO WORLD

年龄验证: 25
是否有效: True

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