10. Модули и пакеты

Импорты

# Импорт модуля
import math
math.sqrt(16)  # 4.0

# Импорт конкретных имён
from math import sqrt, pi, ceil

# Импорт с псевдонимом
import numpy as np
from datetime import datetime as dt

# Импорт всего (не рекомендуем — засоряет пространство имён)
from math import *

Стандартная библиотека Python

Python “batteries included” — богатая стандартная библиотека:

# os — работа с операционной системой
import os

os.getcwd()                    # текущая директория
os.listdir(".")                # список файлов
os.path.join("dir", "file.txt")  # путь
os.path.exists("/path/file")   # существует ли
os.environ.get("HOME")         # переменные окружения
os.makedirs("new/dir", exist_ok=True)  # создать директорию

# pathlib — современный способ работы с путями
from pathlib import Path

p = Path(".")
p.cwd()           # текущая директория
p.home()          # домашняя директория
(p / "subdir" / "file.txt").exists()
list(p.glob("*.py"))  # все .py файлы

config = Path("config.json")
text = config.read_text(encoding="utf-8")
config.write_text('{"key": "value"}')

# json
import json

data = {"name": "Яша", "age": 2, "tags": ["ai", "python"]}
json_str = json.dumps(data, ensure_ascii=False, indent=2)
parsed = json.loads(json_str)

# Чтение/запись файлов
with open("data.json", "w", encoding="utf-8") as f:
    json.dump(data, f, ensure_ascii=False, indent=2)

with open("data.json", "r", encoding="utf-8") as f:
    loaded = json.load(f)

# datetime
from datetime import datetime, date, timedelta, timezone

now = datetime.now()
utc_now = datetime.now(timezone.utc)
today = date.today()
tomorrow = today + timedelta(days=1)

# Форматирование
formatted = now.strftime("%Y-%m-%d %H:%M:%S")
parsed_date = datetime.strptime("2024-01-15", "%Y-%m-%d")

# ISO format (для API)
now.isoformat()   # "2024-01-15T10:30:00.000000"

# re — регулярные выражения
import re

pattern = r"\b\d{3}-\d{4}\b"  # телефон xxx-xxxx
text = "Звони: 123-4567 или 987-6543"
matches = re.findall(pattern, text)  # ["123-4567", "987-6543"]

email_pattern = r"[\w.+-]+@[\w-]+\.[a-z]{2,}"
cleaned = re.sub(r"\s+", " ", "слишком   много   пробелов")

# random
import random

random.random()              # 0.0 до 1.0
random.randint(1, 10)        # целое от 1 до 10
random.choice([1, 2, 3])    # случайный элемент
random.shuffle([1, 2, 3])   # перемешать на месте
random.sample([1,2,3,4,5], 3)  # 3 уникальных элемента

# secrets — для криптографии (лучше random для паролей!)
import secrets
secrets.token_hex(32)    # "a3f2b1c9..."
secrets.token_urlsafe()  # URL-safe строка

Создание своих модулей

utils/string_utils.py

def slugify(text: str) -> str:
    """Конвертирует текст в slug."""
    import re
    text = text.lower()
    text = re.sub(r"[^\w\s-]", "", text)
    text = re.sub(r"[\s_-]+", "-", text)
    return text.strip("-")

def truncate(text: str, max_length: int = 100) -> str:
    """Обрезает текст с многоточием."""
    if len(text) <= max_length:
        return text
    return text[:max_length - 3] + "..."

# Использование
from utils.string_utils import slugify, truncate

slugify("Hello World!")   # "hello-world"
truncate("Длинный текст", 10)  # "Длинный..."

Структура пакета

my_package/
├── __init__.py          # делает директорию пакетом
├── core.py
├── utils/
│   ├── __init__.py
│   ├── string_utils.py
│   └── date_utils.py
└── models/
    ├── __init__.py
    ├── user.py
    └── product.py

my_package/__init__.py

from .core import main_function
from .models.user import User

__version__ = "1.0.0"
__all__ = ["main_function", "User"]

Полезные сторонние пакеты

pip install httpx pydantic python-dotenv loguru rich

# httpx — HTTP клиент (как axios в JS)
import httpx

# Синхронный
response = httpx.get("https://api.github.com/users/octocat")
data = response.json()

# Асинхронный
async with httpx.AsyncClient() as client:
    response = await client.get("https://api.example.com/data")

# pydantic — валидация данных
from pydantic import BaseModel, EmailStr, Field

class UserCreate(BaseModel):
    name: str = Field(min_length=1, max_length=50)
    email: EmailStr
    age: int = Field(ge=0, le=150)
    role: str = "user"

user = UserCreate(name="Яша", email="[email protected]", age=2)
# Автоматическая валидация! ValueError если неверные данные

# python-dotenv — переменные окружения
from dotenv import load_dotenv
import os

load_dotenv()  # читает .env файл
DATABASE_URL = os.getenv("DATABASE_URL", "sqlite:///./test.db")

# loguru — красивые логи
from loguru import logger

logger.info("Сервер запущен")
logger.warning("Внимание!")
logger.error("Произошла ошибка")
logger.debug("Отладочная информация")

# rich — красивый вывод в терминале
from rich import print
from rich.table import Table
from rich.console import Console

console = Console()
console.print("[bold green]Success![/bold green]")

table = Table(title="Пользователи")
table.add_column("Имя")
table.add_column("Роль")
table.add_row("Яша", "[red]admin[/red]")
console.print(table)

if name == “main”

script.py

def main():
    print("Запущен как скрипт")

def helper():
    return "полезная функция"

# Этот блок выполняется ТОЛЬКО при прямом запуске
# Не выполняется при import!
if __name__ == "__main__":
    main()

python3 script.py  # выполнит main()
# vs
python3 -c "from script import helper; print(helper())"  # main() не выполнится

Задание

# Задание 1: Создай пакет `validators` со следующими функциями:
# - validate_email(email: str) -> bool
# - validate_phone(phone: str) -> bool  (формат: +7XXXXXXXXXX)
# - validate_password(password: str) -> list[str]  # список ошибок
#   Требования: мин 8 символов, заглавная буква, цифра, спецсимвол

# Задание 2: Создай модуль `config.py` который:
# - Читает .env файл
# - Предоставляет typed конфигурацию (dataclass или pydantic)
# - Валидирует обязательные поля
# - Поддерживает дефолтные значения

В следующем уроке — работа с файлами!