1.3.3 網(wǎng)絡(luò)模塊

Python提供了強(qiáng)大的模塊支持，不僅有大量的標(biāo)準(zhǔn)模塊，還有大量的第三方模塊。開發(fā)者也可以開發(fā)自定義模塊。這些強(qiáng)大的模塊可以極大地提高開發(fā)者的開發(fā)效率。

模塊就是Python程序，任何Python程序都可以作為模塊。隨著程序功能的復(fù)雜化，程序不斷變大。為了便于維護(hù)，通常會(huì)將其分為多個(gè)文件（模塊），這樣不僅可以提高代碼的可維護(hù)性，還可以提高代碼的可重用性。當(dāng)編寫好一個(gè)模塊后，若編程過(guò)程中需要用到該模塊的某個(gè)功能（由變量、函數(shù)、類實(shí)現(xiàn)），則無(wú)須做重復(fù)性的編寫工作，直接在程序中導(dǎo)入該模塊即可。

（1）導(dǎo)入模塊

Python中有幾種方法可以導(dǎo)入模塊。

●導(dǎo)入整個(gè)模塊：import模塊名，如導(dǎo)入sys模塊，import sys。

●導(dǎo)入整個(gè)模塊，并指定別名：import模塊名as別名。

●導(dǎo)入模塊中的某個(gè)或某些函數(shù)：from模塊名import函數(shù)名。

●導(dǎo)入指定模塊中的所有成員：from模塊名import＊。

（2）自定義模塊

下面是創(chuàng)建自己的模塊并將函數(shù)從一個(gè)模塊導(dǎo)入另一個(gè)模塊的例子。

首先，創(chuàng)建名為check_ip_func.py的文件，其功能是根據(jù)參數(shù)檢查IP地址的正確性，返回IPv4Address或IPv6Address對(duì)象；默認(rèn)情況下，小于232的整數(shù)將被視為IPv4地址。如果地址不是有效的IPv4或IPv6地址，則會(huì)引發(fā)ValueError。代碼如下：

上面的代碼可以獨(dú)立運(yùn)行，執(zhí)行結(jié)果如下：

其次，將check_ip_func.py文件作為模塊，供其他Python程序調(diào)用。在check_ip_func.py文件同一目錄下，創(chuàng)建名為get_correct_ip.py文件，該文件將調(diào)用check_ip_func.py模塊中定義的check_ip()函數(shù)，以從地址列表中選擇正確的IP地址。

執(zhí)行結(jié)果如下：

從上面的執(zhí)行結(jié)果中可以看到，Python解釋器將模塊check_ip_func.py中的代碼也一塊兒執(zhí)行了，執(zhí)行結(jié)果中的前3行就是模塊check_ip_func.py的執(zhí)行結(jié)果，但這并不是我們想要的結(jié)果。

想要避免這種情況的關(guān)鍵在于，要讓Python解釋器知道，當(dāng)前要運(yùn)行的程序是模塊本身，還是導(dǎo)入模塊的其他程序。在模塊check_ip_func.py中，僅僅定義函數(shù)，不需要其他的代碼，修改后的代碼如下：

而get_correct_ip.py程序保持不變，在執(zhí)行g(shù)et_correct_ip.py后即可得到我們想要的結(jié)果：

下面將介紹常用的3個(gè)網(wǎng)絡(luò)編程模塊：ipaddress模塊、netaddr模塊和tabulate模塊。

（1）ipaddress模塊

該模塊包括IPv4和IPv6地址的類，可以用來(lái)生成、驗(yàn)證、查找IP地址。從Python 3.3開始，ipaddress模塊正式成為Python標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)中的模塊之一，不需要安裝，可直接使用。

ipaddress模塊中有IPv4Address類和IPv6Address類，可分別用來(lái)處理IPv4和IPv6地址。由于IPv4Address和IPv6Address對(duì)象共享許多共同屬性，下面的案例將只處理IPv4格式，可以以類似的方式處理IPv6格式。

●ipaddress.ip_address()函數(shù)會(huì)根據(jù)傳入的字符串自動(dòng)創(chuàng)建IPv4/IPv6 Address對(duì)象。

也可以使用正整數(shù)來(lái)創(chuàng)建地址，默認(rèn)小于232的整數(shù)是IPv4地址，大于232的整數(shù)則是IPv6地址。

使用ipaddress.ip_address()創(chuàng)建IPv4Address對(duì)象有很多IPv4地址的屬性。

●使用ipaddress.ip_network()函數(shù)創(chuàng)建IPv4/IPv6Address對(duì)象。

ipaddress.ip_network()函數(shù)允許劃分網(wǎng)絡(luò)（子網(wǎng)劃分）。默認(rèn)情況下，它將網(wǎng)絡(luò)劃分為兩個(gè)子網(wǎng)。

通過(guò)prefixlen_diff參數(shù)設(shè)置允許指定子網(wǎng)的位數(shù)。

●ipaddress.ip_interface()函數(shù)允許創(chuàng)建IPv4或IPv6接口對(duì)象。

（2）netaddr模塊

該模塊是Python處理IP地址和MAC地址的開源第三方庫(kù)，是用于對(duì)網(wǎng)絡(luò)地址段進(jìn)行定義和操作的一個(gè)工具類。通過(guò)netaddr模塊可以以非常靈活的方式定義網(wǎng)段，獲取網(wǎng)段的一些常用信息，同時(shí)可以和網(wǎng)絡(luò)地址與網(wǎng)段進(jìn)行一些包含關(guān)系的運(yùn)算。

netaddr模塊不是Python的標(biāo)準(zhǔn)模塊，使用前需要安裝。

●IPAddress對(duì)象表示單個(gè)IP地址，可以接收一個(gè)IPv4或IPv6地址字符串。

●IPNetwork()是處理IP網(wǎng)段的方法，同樣可以接收一個(gè)IPv4或IPv6地址字符串。

●cidr_merge()是網(wǎng)段的匯總方法，它只接收列表，列表中必須含有要匯總的網(wǎng)段。

●EUI()是netaddr格式化MAC地址的方法，可以接收任何表達(dá)形式的MAC地址字符串。

（3）tabulate模塊

通過(guò)tabulate模塊可以精美地顯示數(shù)據(jù)。它不是Python標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)，因此需要先進(jìn)行安裝。

●tabulate模塊支持列表、字典等表格數(shù)據(jù)類型。模塊中的tabulate()函數(shù)用于制表。

●tabulate()函數(shù)還可以使用headers參數(shù)指定列名。

●tabulate()函數(shù)還可以使用參數(shù)tablefmt輸出網(wǎng)格。