1.3.3 网络模块

Python提供了强大的模块支持，不仅有大量的标准模块，还有大量的第三方模块。开发者也可以开发自定义模块。这些强大的模块可以极大地提高开发者的开发效率。

模块就是Python程序，任何Python程序都可以作为模块。随着程序功能的复杂化，程序不断变大。为了便于维护，通常会将其分为多个文件（模块），这样不仅可以提高代码的可维护性，还可以提高代码的可重用性。当编写好一个模块后，若编程过程中需要用到该模块的某个功能（由变量、函数、类实现），则无须做重复性的编写工作，直接在程序中导入该模块即可。

（1）导入模块

Python中有几种方法可以导入模块。

●导入整个模块：import模块名，如导入sys模块，import sys。

●导入整个模块，并指定别名：import模块名as别名。

●导入模块中的某个或某些函数：from模块名import函数名。

●导入指定模块中的所有成员：from模块名import＊。

（2）自定义模块

下面是创建自己的模块并将函数从一个模块导入另一个模块的例子。

首先，创建名为check_ip_func.py的文件，其功能是根据参数检查IP地址的正确性，返回IPv4Address或IPv6Address对象；默认情况下，小于232的整数将被视为IPv4地址。如果地址不是有效的IPv4或IPv6地址，则会引发ValueError。代码如下：

上面的代码可以独立运行，执行结果如下：

其次，将check_ip_func.py文件作为模块，供其他Python程序调用。在check_ip_func.py文件同一目录下，创建名为get_correct_ip.py文件，该文件将调用check_ip_func.py模块中定义的check_ip()函数，以从地址列表中选择正确的IP地址。

执行结果如下：

从上面的执行结果中可以看到，Python解释器将模块check_ip_func.py中的代码也一块儿执行了，执行结果中的前3行就是模块check_ip_func.py的执行结果，但这并不是我们想要的结果。

想要避免这种情况的关键在于，要让Python解释器知道，当前要运行的程序是模块本身，还是导入模块的其他程序。在模块check_ip_func.py中，仅仅定义函数，不需要其他的代码，修改后的代码如下：

而get_correct_ip.py程序保持不变，在执行get_correct_ip.py后即可得到我们想要的结果：

下面将介绍常用的3个网络编程模块：ipaddress模块、netaddr模块和tabulate模块。

（1）ipaddress模块

该模块包括IPv4和IPv6地址的类，可以用来生成、验证、查找IP地址。从Python 3.3开始，ipaddress模块正式成为Python标准库中的模块之一，不需要安装，可直接使用。

ipaddress模块中有IPv4Address类和IPv6Address类，可分别用来处理IPv4和IPv6地址。由于IPv4Address和IPv6Address对象共享许多共同属性，下面的案例将只处理IPv4格式，可以以类似的方式处理IPv6格式。

●ipaddress.ip_address()函数会根据传入的字符串自动创建IPv4/IPv6 Address对象。

也可以使用正整数来创建地址，默认小于232的整数是IPv4地址，大于232的整数则是IPv6地址。

使用ipaddress.ip_address()创建IPv4Address对象有很多IPv4地址的属性。

●使用ipaddress.ip_network()函数创建IPv4/IPv6Address对象。

ipaddress.ip_network()函数允许划分网络（子网划分）。默认情况下，它将网络划分为两个子网。

通过prefixlen_diff参数设置允许指定子网的位数。

●ipaddress.ip_interface()函数允许创建IPv4或IPv6接口对象。

（2）netaddr模块

该模块是Python处理IP地址和MAC地址的开源第三方库，是用于对网络地址段进行定义和操作的一个工具类。通过netaddr模块可以以非常灵活的方式定义网段，获取网段的一些常用信息，同时可以和网络地址与网段进行一些包含关系的运算。

netaddr模块不是Python的标准模块，使用前需要安装。

●IPAddress对象表示单个IP地址，可以接收一个IPv4或IPv6地址字符串。

●IPNetwork()是处理IP网段的方法，同样可以接收一个IPv4或IPv6地址字符串。

●cidr_merge()是网段的汇总方法，它只接收列表，列表中必须含有要汇总的网段。

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

（3）tabulate模块

通过tabulate模块可以精美地显示数据。它不是Python标准库，因此需要先进行安装。

●tabulate模块支持列表、字典等表格数据类型。模块中的tabulate()函数用于制表。

●tabulate()函数还可以使用headers参数指定列名。

●tabulate()函数还可以使用参数tablefmt输出网格。