1.2 使用和导入模块以及命名空间

模块的一个关键点是它们产生单独的命名空间。命名空间（也称为范围）只是模块或组件的控制域。通常，模块内的对象在该模块外部不可见，也就是说，试图调用位于单独模块中的变量将产生错误。

命名空间也用于隔离同一程序中的对象。例如，函数内定义的变量只能在该函数运行时使用，试图从另一个函数调用该变量会导致错误。这就是为什么全局变量是可用的，它们可以被任何函数调用并相互作用。这也是全局变量不被看作最佳实践的原因，因为用户可能修改了全局变量而没有意识到这一点，从而在程序的后面部分造成中断。

命名空间基本上在内部起作用。如果在函数中调用变量，Python解释器将首先在该函数中查找变量的声明。如果它不在函数中，Python将向上移动堆栈并寻找全局定义的变量。如果还没有找到，Python将查看内置的库，这些库始终是可用的。如果仍未找到，Python将引发一个错误。在流程方面，它看起来像这样：局部范围→全局范围→内置模块→错误。

当导入模块时，对范围发现过程产生的一个微小变化，导入的模块也会检查对象调用。但需要注意的是，除非通过点命名法显式标识期望的对象，否则仍然会生成错误。

例如，如果希望生成0～1000的随机数，则不能只调用randint()函数而不导入random库。一旦导入了模块，公共可用的类、方法、函数和变量就可以通过使用<module_name>和<object_name>明确地调用它们。以下是一个例子。

>>> randint(0, 1000)
Traceback (most recent call last):
File "<stdin>", line 1, in <module>
NameError: name 'randint' is not defined
>>> import random
>>> random.randint(0, 1000)
607

在前面的示例中，首先调用RANTIN()。因为它不是Python内置函数的一部分，解释器对它一无所知，所以抛出了一个错误。

但是，在导入包含各种随机数生成函数的random库之后，可以通过点命名法显式调用randint()，即random.randint()。这就告诉Python解释器在random库中查找RANTIN()，从而得到期望的结果。

更清楚地说，当将模块导入程序中时，Python会假定一些命名空间。如果执行正常导入，即import foo，则主程序和foo都保持它们各自的命名空间。要使用foo模块中的函数，必须使用点命名法——以foo.bar()明确地标识它。

另一方面，如果模块的一部分是从foo导入（from foo impor bar）的，那么导入的组件就成为主程序命名空间的一部分。如果所有组件都是使用通配符（from foo import *）导入的，也会发生这种情况。

下面的示例显示了这些操作中的属性。

>>> from random import randint
>>> randint(0, 10)
2
>>> randrange(0, 25)
Traceback (most recent call last):
 File "<stdin>", line 1, in <module>
NameError: name 'randrange' is not defined

在前面的示例中，来自random库的randint()函数由它自身导入，它将randint()放入主程序的命名空间中。它允许直接调用randint()，而不必将其定义为random.randint()。但是，当尝试用randrange()函数执行相同的操作时会发生错误，因为它没有被导入。