Ana içeriğe geç

Python Modül Yapısı

Python dilinde ilerlemeden önce modül yapısının anlaşılmasının daha yararlı olduğunu düşünüyorum. Dili öğrenmeye girişte genellikle tek bir dosya içerisinde birtakım sınıflar, metodlar ve fonksiyonlar tanımlanarak örneklendirilir ancak bizim buradaki hedefimiz öncelikli olarak bunların nasıl çalıştığı ve nasıl bir araya geldiğini görmek. Bunu kavradıktan sonra Python örneklerini ve dili anlamaya çalışacağız çünkü tek bir dosya örneği birden fazla dosyaya çok çabuk şekilde evriliyor.

Burada fikir sahibi olacağımız konu Python'un kendi içerisinde bir kodu nasıl çalıştırdığı ve import anahtar kelimesi ile yazdığımız satırları nasıl yorumladığı. Hatırlarsanız faktöriyel ve web sayfası örneklerinde math ve requests modüllerini kullanmıştık ancak nasıl çalıştıklarına terminal komutu nasıl çalışır makalesindeki gibi değinmemiştik. Bu bölümde buna değineceğiz.

Modüller Nasıl Yüklenir

Öncelikle Python'ın bu modülün nerede olduğunu bulması gerekiyor. Bunu yaparken de kullandığımız shell nasıl ortam değişkenlerini kullanıp bir uygulamayı buluyorsa, Python da kendi içerisinde modülleri aradığı dizinlere bakıyor. Bu dizinlerin neler olduğunu sys modülünü yükleyerek görebiliyoruz.

Sanal ortamınızı aktive ettikten sonra ipython komutunu çalıştırın ve aşağıdaki kod parçacığını girin:

In [1]: import sys

In [2]: sys.path

IPython Kodu Kopyalama

Burada direkt olarak In [1]: satırları ile kodu kopyalayıp IPython içerisine yapıştırabilirsiniz. IPython otomatik olarak bu satırları almayacak ve kodu çalıştıracaktır. IPython hangi komutun çıktısının ne olduğunu Out [2] satırı ile göstermekte ve bize yardımcı olmakta.

Sonuç olarak aşağıdakine benzer bir çıktı göreceksiniz.

Out[2]: 
['/home/eren.linux/src/sonradanogrendiklerim/venv/bin',
 '/usr/lib/python310.zip',
 '/usr/lib/python3.10',  # ---> Python'un kendi içerisinde gelen modülleri
 '/usr/lib/python3.10/lib-dynload',

 '', # ---> içinde bulunduğumuz dizin

 '/home/eren.linux/src/sonradanogrendiklerim/venv/lib/python3.10/site-packages']
     # |
     # |----> dışarıdan yüklediğimiz paketlerin bulunduğu sanal ortam dizini

Burada gördüğümüz çıktıdan anladığımız üzere Python herhangi bir import anahtar kelimesi gördüğünde bu dizinlere sırası ile, teker teker bakıyor ve modülü yüklemeye çalışıyor.

Kendi Modülümüzü Oluşturalım

Bunun için tek yapmamız gereken proje dizininde py uzantılı bir dosya oluşturmak. ilkadim.py içerisindeki toplama işlemi bu noktada güzel bir tercih olabillir. Tek bir dosya yerine toplama işlemini ayırıp, ayrı bir modülden çağıracağız.

Öncelikle matematik.py isimli bir dosya oluşturun ve toplama işlemini buraya taşıyın:

def topla(a, b):
    return a + b

Sonrasında ilkadim.py içerisindeki aynı kodu silin ve import ile bu modülü yükleyin:

import matematik

print("merhaba dünya")

toplam = matematik.topla(3, 7)
print(toplam)

Tebrikler. İlk modülümüzü oluşturduk. Python modül ararken matematik.py dosyasını diğer dizinlerde bulamadı, şu an bulunduğumuz dizine sıra geldi, buldu ve yükledi.

Burada sadece dosya isiminden giderek modülü yükledik ancak birden fazla dosyaya sahip olan modüller de karşımıza çıkacak, requests modülünde olduğu gibi. Bu modüller bir dizin içerisinde yer alıyor ve birden fazla dosyaya sahip olabiliyor. Şimdi dizin içerisindeki modüllerin nasıl yüklendiğine bakalım.

Modül Dizini ve __init__.py

requests modülüne bakacak olursak site-packages dizinine göz atmamız yeterli.

❯ pwd
/home/eren.linux/src/sonradanogrendiklerim

❯ ls venv/lib/python3.10/site-packages/requests/
__init__.py  __version__.py  adapters.py  auth.py  ...

Gördüğümüz gibi requests modülü bir dizin olarak yer alıyor ve import requests satırı çalıştırıldığında bu dizinden okunup modül yükleniyor. Modülün çeşitli dosyalara ayrıldığını görebiliriz. Bu bize bütün kodu tek bir dosyaya yazmamamız için olanak sağlıyor. Peki burada modülün giriş kodu nerede? Bu da __init__.py tarafından sağlanıyor.

Python'da herhangi bir dizin içerisinde __init__.py dosyası varsa, bu dizin modül dizini olarak kullanılmakta. Dolayısıyla bu örnekte import requests yazdığımızda bu dizinin içerisindeki __init__.py yüklenmekte. Genellikle bu dosya içerisinde diğer import edilecek satırlar yer alıyor.

Kendi Modül Dizinimizi (Paketimizi) Oluşturalım

matematik.py dosyası şu anlık işimizi görse de farzedelim ki birçok matematik işlemini ayrı şekilde tutmak istiyoruz. Bunun için matematik isimli bir dizin oluşturabiliriz. Dizini oluşturun ve içerisine __init__.py adlı bir dosya yerleştirin. Bu dosyanın içerisine yine toplama işlemi kodunu koyun. Böylelikle dizini modül olarak kullanmış olacağız. Sonrasında matematik.py dosyasını silmeyi unutmayın çünkü öncelikli olarak bu yüklenecektir, proje içerisinde olmasını istemiyoruz.

import matematik

Satırını çalıştırdığımızda artık dizinden okuyacaktır. Dilerseniz burada bir nefeslenelim ve ne yaptığımızın farkında olalım.

  • Modül yazmadan ilkadim.py örneğini oluşturduk ve toplama işlemi yaptık
  • Toplama işlemini ayırmak istedik ve matematik.py isimli bir dosya oluşturduk
  • Bu dosyayı import matematik şeklinde yükleyip çalıştırdık
  • Sonrasında bunu bir dizin içerisine aldık ve Python'a dizini modül olarak kullanmasını söyledik (__init__.py)
  • __init__.py içerisine koyduğumuz toplama işlemi kodu aynı şekilde çalıştırabildik ve modül dizini içerisinden bir modül yükleyebildik.

Bunların hepsi Python'un modül yükleme yöntemi ile gerçekleşebildi.

Modül Dizininde Ayrı Modüller

Örnek olması açısından bütün kodu __init__.py içerisine yerleştirdik ancak bu yaptığımız bir pratik değil. Genellikle bu dosyayı dizini modül dizini olarak kullanmak için boş olarak yerleştiriyoruz ve içerisine ayrı dosyalar koyuyoruz. Toplama işlemini ayırmak istersek matematik dizinine topla.py koymamız gerekmekte. Şimdi __init__.py içerisine koyduğumuz kodu topla.py içerisine koyalım ve __init__.py dosyası boş kalsın. Durum bu şekilde olduğunda modülü yüklemek için ayrı bir import kullanmamız gerekecek:

In [1]: from matematik import topla

In [2]: topla.topla(3,3)
Out[2]: 6

Bu şekilde kullandığımızda matematik modülünden topla modülünü programımıza dahil etmiş olduk. Örneği devam ettirecek olursak carp.py, bol.py gibi dosyaları oluşurabilirdik.

Boş ve dolu __init__.py dosyası

Burada not etmemiz gerekir ki genellikle boş koysak da __init__.py dosyasının ileri kullanımı mevcut. Yukarıdaki örnekte from matematik import topla satırında toplama modülünü direkt olarak import edebildik ancak import matematik yazdığımızda Python modül sisteminde öncelikle __init__.py yüklendiği için elimize boş bir modül gelecektir. Bunu matematik modülü import edilirken birtakım kolaylıklar sağlamak için kullanabiliriz. Bunu da __init__.py içerisinde yapıyoruz ancak şu an ileri kullanıma ihtiyacımız yok. Aklımızda durması yeterli.

Sonuç

Python modül yapısının nasıl olduğunu, dosyadan ve dizinden nasıl yüklendiğini ve kendi modülümüzü nasıl oluşturacağımızı gördük. Modül yapısının daha fazla incelikleri var ancak şimdilik bunlar bizim için yeterli. Artık kod yazarken modüllere dikkat edip, neyin nerede olduğunun daha fazla farkında olacağız. Bundan sonrasında herhangi bir projeye baktığımızda modüllerin nerede olduğunu ve neyin nasıl çağrıldığını bilerek hareket edeceğiz. Bu bize kodu anlamada zaman kazandıracaktır.

Modül yükleme detaylarını merak ediyorsanız bundan sonrası için Python belgelerine göz atabilirsiniz.