Module in Python

Module sind in Python ein weiteres Mittel, den Quellcode übersichtlich zu organisieren. Während Klassen eher auf Ebene des Quellcodes optimieren, machen Module das eher im Dateisystem.

Durch Klassen musst du nicht mehr alle Variablen und Methoden in eine Datei klatschen, dank Modulen liegt nicht mehr jede Datei in ein und demselben Verzeichnis.

1	Python Programmierkurs
2	Python: Methoden
3	Kontrollstrukturen
4	Strings in Python
5	Container
6	Objekte in Python
7	Module
8	Exceptions in Python
9	Typkonvertierung
10	Python und Dateien
11	Datum und Zeit mit Python verarbeiten
12	Multithreading
13	Netzwerk in Python
14	Logging in Python
15	GPIO
16	Automatische Tests
17	Datenbanken mit Python
18	Python: Generatoren und List Comprehension
19	Python: Webseiten mit Flask
20	Python virtuelle Umgebungen
21	Interrupts & Signale
22	NumPy
23	Matplotlib
24	match
25	Reguläre Ausdrücke
26	lambda Funktionen
27	logging.config
28	Decorators

Module

Module werden mittels import in eingebunden, dass hast du im dritte Teil bereits mit dem Modul math gesehen. Ein Modul fasst Klassen zu einer logischen Einheit zusammen, die anderswo wieder verwendet werden können. Spätestens bei der Benutzung von Sensoren am GPIO des Raspberry Pi brauchst du Module, um nicht die Schnittstelle zum Sensor selbst programmieren zu müssen.

Du erinnerst dich sicher an die Dateien person.py und anschrift.py aus dem letzten Teil. Person importierte Anschrift mit dieser Zeile

from anschrift import Anschrift

Das macht Anschrift schon zum Modul, denn alles, was du in anschrift.py hineinschreibst, kannst du in anderen Dateien importieren. Allerdings stoßen wir dabei wieder auf das Problem, dass eine Quellcode-Datei zu umfangreich und schlecht lesbar wird.

Pakete

Dieses Problem lösen Pakete (engl.: packages), in denen du zusammengehörige Dateien sinnvoll organisieren kannst. Während bei Java jedes Package explizit in den „Classpath aufgenommen werden muss, reicht in Python ein einfaches Unterverzeichnis.

mkdir partner

In diesem Verzeichnis wollen wir alle Dateien für ein kleines Partnersystem organisieren. Dazu erstellst du im partner Verzeichnis die folgenden drei Dateien:

Person.py

from partner.Anschrift import Anschrift

class Person:
# Konstruktor
  def __init__(self,vorname, name,anschrift):
    self.vorname = vorname
    self.name = name

    if anschrift == None:
      raise TypeError('anschrift darf nicht None sein')

    if not isinstance(anschrift, Anschrift):
     raise TypeError('anschrift ist vom falschen Typ')

    self.anschrift = anschrift

In dieser Version wird die Anschrift komplett als Objekt an den Konstruktor übergeben. Da er ein Pflichtparameter ist, wird überprüft, ob er None ist und in dem Fall dann ein TypeError geworfen. Das Thema Exceptions behandle ich später noch. Ebenso muss anschrift natürlich auch vom Typ Anschrift sein.

Telefonnummer.py

class Telefonnummer:

  def __init__(self, lkz, vorwahl, nummer):
    self.lkz = lkz
    self. vorwahl = vorwahl
    self.nummer = nummer

  def __str__(self):
    return f'+{self.lkz}-{self.vorwahl}/{self.nummer}'

Anschrift.py

class Anschrift:
  def __init__(self, strasse, hausnummer, plz, ort):
    self.strasse = strasse
    self.hausnummer = hausnummer
    self.plz = plz
    self.ort = ort

  def __str__(self):
    return f'{self.strasse} {self.hausnummer} \n {self.plz} {self.ort}'

Damit hast du alle Klassen erstmal definiert. Damit Python weiß, dass das Verzeichnis partner ein Paket ist, braucht es noch eine spezielle Datei namens __init__.py im Verzeichnis partner

from . import Telefonnummer
from . import Person
from . import Anschrift

__all__ = ['telefonnnummer','person','anschrift']

Du erkennst an den doppelten Unterstrichen, dass diese Datei für die interne Verwendung in Python vorgesehen ist.
Ist diese Datei in einem Verzeichnis vorhanden, behandelt Python es als Package.

Wir teilen dem Python-Interpreter in der __init__.py mit, welche Dateien zum Package gehören ( die drei from . import Zeilen) und was er machen soll, wenn er alle Klassen des Pakets importieren soll (__all__ Zeile).

Packages und Module werden dir ständig über den Weg laufen, gerade dann, wenn wir Sensoren und Aktoren an die GPIO Leiste des Raspberry Pi anschließen, nehmen uns die Module der Hersteller viel Arbeit ab.

Im nächsten Kapitel zeig ich dir ein bisschen mehr zu Exceptions.