今回はPythonでパッケージを使用するために必要なimportの方法について、解説していきたいと思います。パッケージは、Pythonのコードが書かれたファイルが複数ある場合や、他の人が作ったコードを再利用するときによく使われます。
パッケージの作り方について教えてほしい
パッケージをimportして使える状態にしたい
そのような方に向けて、この記事では以下の内容について解説していきます！
- 【基礎】importとは
- 【基礎】モジュール、ライブラリ、パッケージとは
- 【実践】パッケージの作り方
- 【実践】パッケージをimportする方法
※ この記事のコードはPython 3.7, Ubuntu 18.04で動作確認しました。
なお、Pythonの記事については、こちらにまとめています。
まずはimportについて理解しよう！
importとは
importとは、Pythonで書かれたコードを再利用するためにはに使用します。importはソースファイルの先頭に以下のように記述します。
import パッケージ
これからimport出来るファイルの作成と、importのさまざまな方法について見ていきましょう！
モジュール、ライブラリ、パッケージとは
import出来るファイルには、
- モジュール
- ライブラリ
- パッケージ
など、さまざまな呼ばれ方をするものがあります。モジュールとは、Pythonのファイル（.py）の事です。Pythonである程度の長いプログラムを書く場合などは、コマンドラインではなく.pyファイルに実行したい内容を保存します。
そしてその保存された.pyファイルは、他のPythonのプログラムからimportで呼び出して使うことも出来ます。これをモジュールと呼びます。また、複数のモジュールで構成されたものはパッケージと呼ばれます。
科学技術計算でよく使われるnumpyなどはすべてパッケージという形で配布されています。モジュールやパッケージは、使うとメンテナンス性が高くなり、管理がとても楽になります。
また、自分以外の開発者に同じ機能を使ってもらう場合は、機能の仕組みを知らなくても簡単に使ってもらうことが出来ます。ちなみにPythonではライブラリという言葉の定義は（私の知る限り）曖昧で、パッケージに近いものだと考えてOKだと思われます。
【まとめ】
- モジュールとはPythonのソースファイルのこと
- パッケージは複数のモジュールで構成されたもの
- ライブラリはそれらを組み合わせた意味として使うこともある
パッケージの作り方
ここからは、実際に簡単なパッケージを作ってみましょう。今回はmod1.pyとmod2.pyというファイルを作り、これらを一つのパッケージとして作ってみましょう。mod1.pyはこのようになっています。
mod1.py
def mod1func():
print("This is mod1.")
続いてmod2.pyはこのようになっています。
mod2.py
def mod2func():
print("This is mod2.")
これらをmodsampleという名前の一つのフォルダにまとめましょう。今の構成はこのようになっています。
modsample ├── mod1.py └── mod2.py 0 directories, 2 files
モジュールをまとめることはできましたね。
しかし、これではまだパッケージとして認識されません。Pythonにパッケージだということを伝えるためには「__init__.py」というファイルを作らなければなりません。この__init__.pyの中身は空でも問題ありません。
しかし、この__init__.pyにimportしておきたいファイルを相対パスを使って書くことで、複数のファイルを一度にimportさせることも出来ます。
from . import mod1 from . import mod2
と書くと、ひとつ下にある複数のモジュールを扱うことが出来るようになります。__init__.pyを追加した今の構成はこのようになっています。
modsample ├── __init__.py ├── mod1.py └── mod2.py 0 directories, 3 files
これでパッケージは完成しました。この後はいろいろな方法でこのパッケージを呼び出してみましょう。
パッケージをimportする方法
先程作ったパッケージを使うためには、importという作業をしなければなりません。これからのサンプルコードは対話モードのPythonで実行しても問題ありません。
しかし、modsampleという先程作ったパッケージは、対話モードのPythonを実行する場所においておきましょう。まずはパッケージ全体を読み込んでみましょう。こちらのサンプルコードを見てみてください。
import modsample
これだけで、先程作ったパッケージがimport出来ました。importの基本はこの形になるので覚えておきましょう。
これでパッケージ全体（modsampleディレクトリ以下全て）を読み込むことができましたが、あまりに膨大なコードを含むパッケージでは実行速度にも支障が出てきてしまいます。そこで、次は本当に使いたい一部の機能だけを読み込んでみましょう。
一部の機能だけをimportする方法
先程はパッケージ全体を読み込んでみました。今回はmodsampleのパッケージから、一部のmod1.pyだけを読み込んでみましょう。こちらのサンプルコードをご覧ください。
from modsample import mod1 mod1.mod1func()
importの仕方が先程と違うことに気をつけてください。
実行結果
This is mod1.
ここでは、modsampleというパッケージから、mod1というモジュールを選んでimportすることが出来ました。
新しく名前をつけてimportする方法
次はimportするときに名前を変えてimportしてみましょう。
from modsample import mod1 as mymod mymod.mod1func()
ここでは先程のimportに、「as」が追加されていることに注意しましょう。これで「mymod」という名前でmod1funcを実行することが出来ました。
実行結果
This is mod1.
この形でのimportは、numpyなどのパッケージを使うときによく見られるので覚えておきましょう！なお、import asの使い方については、以下の記事でも解説しています！
まとめ
この記事ではPythonのモジュールやパッケージの基本、importの仕方について解説しました。importの仕方は1つではないので、使いたい機能によって使い分けていきましょう。
モジュールが集まってパッケージと呼ばれたり、パッケージには__init__.pyが必要だったり、覚えることは多いかもしれません。もし忘れてしまったら、ぜひこの記事を読み返してみてください！
なお、今Pythonを学習している方は以下の記事もどうぞ。
はじめてPythonを使う方でもわかりやすいように、Pythonでできることやその学習法などを中心にまとめています。
復習にも使えると思いますので、ぜひ一度ご覧になってみてくださいね。
【Python 入門完全攻略ガイド】
