Module trong Python

Trong bài học Python này chúng ta sẽ biết cách để tạo và nhập một module trong Python. Chúng ta sẽ tìm hiểu vài cách để nhập, sử dụng module tùy chỉnh cũng như module được tích hợp sẵn trong Python, mời các bạn theo dõi nhé.

Module trong Python là gì?

Module (mô-đun) đề cập đến một file chứa những câu lệnh Python và các định nghĩa. Một file chứa code Python, ví dụ quantrimangcom.py được gọi là module và tên của module sẽ là quantrimangcom.

Module thường được sử dụng khi muốn chia chương trình lớn thành những file nhỏ hơn để dễ quản lý và tổ chức. Phổ biến nhất là những hàm Python hay phải sử dụng sẽ được định nghĩa trong một module và nhập vào Python thay vì sao chép định nghĩa trong những chương trình khác nhau. Nhờ thế, module cho phép tái sử dụng code.

Giờ thử tạo một module bằng cách nhập code sau vào file và lưu với tên quantrimangcom.py.

#Ví dụ về module Python

def them(p, q):
    """Module này thêm 2 số
    và trả về kết quả 
    by Quantrimang.com"""

    ket_qua = p + q
    return ket_qua

Ở đây, chúng ta định nghĩa hàm them() trong module quantrimangcom. Hàm sẽ lấy vào 2 số và trả về tổng của chúng.

Làm sao để nhập module trong Python?

Chúng ta có thể nhập các định nghĩa từ module này vào module khác hoặc vào trình thông dịch trong Python. Chúng ta sử dụng từ khóa import để thực hiện việc này. Để nhập một module đã được định nghĩa, chúng ta nhập lệnh sau tại dấu nhắc của Python.

>>> import quantrimangcom

Lệnh này không nhập tên của hàm được định nghĩa trong quantrimang.com một cách trực tiếp trong bảng hiện tại, nó chỉ nhập tên của module mà thôi. Sử dụng tên module để truy cập vào hàm với toán tử (.). Ví dụ:

>>> quantrimangcom.them(4.5,5.5)
10.0

Hãy chắc chắn bạn đã gõ đúng tên module, tên hàm (phân biệt chữ hoa, chữ thường) nếu bạn nhận được thông báo sau: "ModuleNotFoundError: No module named..."

Python đã có sẵn rất nhiều module tiêu chuẩn. Bạn có thể kiểm tra danh sách đầy đủ tại địa chỉ: https://docs.python.org/3/py-modindex.html. Tại đây, bạn có thể xem tên module, nhiệm vụ của chúng là gì. Các file này có sẵn trong Lib ở thư mục bạn cài đặt Python. Những module này có thể nhập vào tương tự như cách chúng ta nhập module tự định nghĩa.

Có rất nhiều cách để nhập module như dưới đây:

Sử dụng lệnh import

Chúng ta có thể sử dụng lệnh import để nhập module và truy cập vào các định nghĩa bên trong nó, sử dụng toán tử . như mô tả bên trên. Đây là ví dụ:

# Lệnh import để nhập module có sẵn trong Python
# Quantrimang.com
import math
print("Giá trị của pi là: ", math.pi)

Khi chạy code Python trên ta được kết quả:

Giá trị của pi là: 3.141592653589793

Nhập module và sửa tên khi nhập

# Nhập module và sửa tên nó
# Quantrimang.com
import math as m
print("Giá trị của pi là: ", m.pi)

Chúng ta đã đổi tên module math là m, điều này có thể giúp tiết kiệm thời gian trong một số trường hợp. Chú ý, việc đổi tên này chỉ áp dụng trong phạm vi lệnh, chứ không thực sự đổi tên module trong Lib. Khi đã đổi tên, bạn phải gõ đúng tên module, math lúc này không được công nhận trong phạm vi lệnh nữa, mà bạn phải dùng m mới đúng.

Lệnh from...import trong Python

Chúng ta có thể nhập một tên cụ thể từ module mà không cần nhập toàn bộ module như ví dụ dưới đây:

# Chỉ nhập pi từ module math
# Quantrimang.com
from math import pi
print("Giá trị của pi là: ",pi)

Code trên chỉ nhập thuộc tính pi từ module math. Trong trường hợp này không cần sử dụng toán tử ".". Chúng ta có thể nhập nhiều thuộc tính của module như ví dụ dưới đây:

# Nhập nhiều thuộc tính từ module math
# Quantrimang.com
>>> from math import pi, e
>>> pi
3.141592653589793
>>> e
2.718281828459045

Nhập tất cả tên

Ta có thể nhập tất cả tên (các định nghĩa) từ một module sử dụng code sau:

# Nhập tất cả tên từ module math
# Quantrimang.com
form math import *
print("Giá trị của pi là: ",pi)

Chúng ta nhập tất cả các định nghĩa từ module math nên tất cả tên đều có thể nhìn thấy trong phạm vi này, ngoại trừ những tên bắt đầu bằng dấu gạch dưới _.

Nhập mọi thứ với dấu hoa thị * không phải là một thói quen lập trình tốt. Vì nó có thể dẫn đến những định nghĩa bị trùng lặp cho cùng một định danh và khiến cho việc đọc code trở nên khó khăn hơn.

Đường dẫn tìm kiếm module Python

Khi nhập module, Python sẽ tìm một vài nơi. Trình thông dịch tìm các module có sẵn, nếu không thấy nó sẽ vào danh sách các thư mục được định nghĩa trong sys.path. Thứ tự tìm kiếm sẽ là:

• Thư mục hiện tại.
• PYTHONPATH (một biến môi trường với danh sách thư mục).
• Thư mục mặc định có vị trí phụ thuộc vào chọn lựa trong quá trình cài đặt.

Nhập lần lượt các lệnh sau để xem đường dẫn:

>>> import sys
>>> sys.path

Chúng ta có thể chỉnh sửa danh sách này để thêm các path tùy chỉnh theo mong muốn.

Nạp lại module

Trình thông dịch Python chỉ nhập một module trong một phiên. Điều này làm cho mọi thứ trở nên hiệu quả hơn. Dưới đây là ví dụ minh họa cho cách hoạt động này.

Bạn viết code sau trong file mới, đặt tên là module_1:

print("Code đã hoạt động") 

Giờ ta thử nhập module module_1 để xem sự hiệu quả của việc nhập module nhiều lần.

>>> import module_1
Code đã hoạt động
>>> import module_1
>>> import module_1
>>> import module_1
>>> 

Bạn có thể thấy rằng code trên chỉ thực hiện một lần, nghĩa là module_1 chỉ được nhập 1 lần trong 1 phiên làm việc đó. Bây giờ nếu bạn sửa đổi code trong module_1 bạn phải nạp lại nó. Để làm điều này bạn phải khởi động lại trình thông dịch, nhưng cách này có vẻ không ổn lắm.

Python cung cấp cách thông minh hơn để làm điều này. Bạn có thể sử dụng hàm reload() trong module imp để nạp lại module_1, như dưới đây:

>>> import module_1
Code đã hoạt động
>>> import module_1
>>> import module_1
>>> import module_1
>>> import imp
>>> imp.reload(module_1)
Code đã hoạt động
<module 'module_1' from 'C:/Users/Quantrimangcom/Python/Python36-32\\module_1.py'>

Hàm dir() trong Python

Hàm dir() trong Python được sử dụng để tìm ra các tên được định nghĩa trong một module. Ví dụ, bạn định nghĩa hàm them() trong ví dụ ban đầu.

Bạn nhập lần lượt các lệnh sau:

>>> import Quantrimangcom
>>> dir(Quantrimangcom)

Và kết quả trả về:

['__builtins__', '__cached__', '__doc__', '__file__', '__loader__', '__name__', '__package__', '__spec__', 'them']
>>> 

Kết quả đầu ra là danh sách các tên được định nghĩa trong module, được sắp xếp theo thứ tự (cùng với them). Tất cả các tên bắt đầu với dấu gạch dưới là các thuộc tính Python mặc định, được liên kết với module. Ví dụ, __name__ chứa tên module.

>>> import Quantrimangcom
>>> Quantrimangcom.__name__
'Quantrimangcom'
>>> 

Tất cả các tên được xác định trong không gian tên (namespace) có thể được tìm thấy bằng cách sử dụng dir() mà không cần tham số nào.

>>> a=10
>>> b=15
>>> quantrimangcom=20
>>> import math
>>> dir()
['Quantrimangcom', '__annotations__', '__builtins__', '__doc__', '__file__', '__loader__', '__name__', '__package__', '__spec__', 'a', 'b', 'math', 'quantrimangcom', 'them', 'vidu']
>>> 

Bài module này đến đây là tạm kết thúc, các bạn đừng quên làm bài tập Python nhé.