Les modules : pourquoi découper en fichiers, import, from et as

Qu’allons-nous apprendre ?#

• Ce qu’est un module.
• Pourquoi on découpe un projet en plusieurs fichiers.
• Trois formes d’import : import, from ... import, as.
• Ce qui se passe exactement quand Python importe un fichier.

Pourquoi en avons-nous besoin ?#

Nous avons déjà utilisé des modules : import os, import logging, import socket. Aujourd’hui, nous allons écrire les nôtres.

Un vrai projet fait des centaines et des milliers de lignes. Un seul fichier énorme est :

• Difficile à parcourir — où est la fonction qui envoie un e-mail ? Ligne 1 840 ?
• Difficile pour le travail en équipe — trois développeurs modifient le même fichier et se gênent (dans Git, dans le thème Git).
• Difficile à réutiliser — une bonne fonction de validation est « coincée » dans le fichier d’un jeu.

Découper en fichiers, c’est la séparation des responsabilités au niveau du projet. Dans les thèmes backend et bases de données, le serveur sera découpé exactement ainsi : main.py (les routes), db.py (l’accès à la base de données), models.py.

Explication à partir des bases#

Qu’est-ce qu’un module ?#

Module = n’importe quel fichier .py. C’est tout. Chaque fichier Python que vous avez écrit est déjà un module, et vous pouvez en importer des fonctions, des constantes et des variables dans un autre fichier.

• Le nom du module = le nom du fichier sans .py. Le fichier prices.py → le module prices.
• C’est pourquoi les noms de fichiers doivent être des noms Python valides : snake_case, sans tirets (my-utils.py ne s’importera pas !), et sans commencer par un chiffre.

Trois formes d’import#

Que se passe-t-il au moment de l’import ?#

1. Python cherche le fichier : d’abord dans le dossier du script que vous avez lancé, puis dans les bibliothèques de Python.
2. Python exécute tout le fichier de haut en bas, une fois : il crée les fonctions et les constantes, et exécute tout code situé au niveau supérieur.
3. Le résultat est conservé. Un autre import du même module ne l’exécute pas à nouveau.

Le point 2 est très important, et nous verrons ses conséquences dans l’erreur courante.

__pycache__#

Après le premier import, un dossier nommé __pycache__ avec des fichiers .pyc apparaîtra. C’est le bytecode (souvenez-vous du thème sur l’ordinateur et le système d’exploitation !) des modules, enregistré pour que l’import suivant soit plus rapide. N’y touchez pas, et dans les projets Git, ignorez-le (nous le verrons dans .gitignore dans le thème Git).

Syntaxe#

# file: prices.py   (the module)
VAT_RATE = 0.17

def add_vat(amount):
    return amount * (1 + VAT_RATE)

# file: main.py     (uses the module; same folder)
import prices
prices.add_vat(100)

from prices import add_vat, VAT_RATE
add_vat(100)

import prices as p
p.add_vat(100)

from prices import add_vat as with_vat
with_vat(100)

L’ordre en usage en haut d’un fichier : d’abord les imports de la bibliothèque standard (os, json), une ligne vide, puis les imports de vos propres modules.

Premier exemple de code#

Créez un dossier week-2/shop/, avec deux fichiers dedans.

week-2/shop/prices.py :

VAT_RATE = 0.17

def add_vat(amount):
    return round(amount * (1 + VAT_RATE), 2)

def apply_discount(amount, percent):
    return round(amount - amount * percent / 100, 2)

week-2/shop/main.py :

import prices

base_price = 200
discounted = prices.apply_discount(base_price, 10)
final_price = prices.add_vat(discounted)

print("Base:", base_price)
print("After 10% discount:", discounted)
print("With VAT (" + str(prices.VAT_RATE) + "):", final_price)

Exécution (depuis week-2/shop) : python main.py

Sortie :

Base: 200
After 10% discount: 180.0
With VAT (0.17): 210.6

Analyse du code ligne par ligne#

Un autre exemple#

Les trois formes d’import, et un second module. Ajoutez week-2/shop/validation.py :

MIN_NAME_LENGTH = 2

def is_valid_price(price):
    return isinstance(price, (int, float)) and price >= 0

def is_valid_name(name):
    return len(name.strip()) >= MIN_NAME_LENGTH

Et mettez à jour main.py :

import prices as p
from validation import is_valid_price, is_valid_name

products = [("Laptop", 3500), ("X", 20), ("Mouse", -5), ("Desk", 900)]

for name, price in products:
    if not is_valid_name(name):
        print("Skipping invalid name:", repr(name))
    elif not is_valid_price(price):
        print("Skipping invalid price for", name, ":", price)
    else:
        print(name, "->", p.add_vat(price), "NIS incl. VAT")

Sortie :

Laptop -> 4095.0 NIS incl. VAT
Skipping invalid name: 'X'
Skipping invalid price for Mouse : -5
Desk -> 1053.0 NIS incl. VAT

Analyse :

• import prices as p — un surnom court. On y accède avec p.add_vat.
• from validation import is_valid_price, is_valid_name — importe seulement les deux fonctions, et les utilise directement, sans préfixe.
• repr(name) — affiche la valeur avec des guillemets ('X'), comme %r dans les journaux.
• La structure du projet : prices.py = la logique des prix. validation.py = les règles de validité. main.py = relie et exécute. Chaque fichier a une seule responsabilité.

Erreur courante#

Erreur 1 : du code de « test » au niveau supérieur d’un module. Supposons qu’en bas de prices.py vous ayez ajouté un test :

print("Testing prices module:", add_vat(100))

Désormais, chaque import prices, depuis n’importe quel fichier, affichera cette ligne, car l’import exécute le fichier. Dans la leçon suivante, nous apprendrons la solution : if __name__ == "__main__":.

Erreur 2 : un nom de fichier qui entre en collision avec un module standard.

Vous avez créé un fichier nommé random.py (ou logging.py, json.py), et dans un autre fichier vous avez écrit import random :

AttributeError: module 'random' has no attribute 'randint'

Python trouve votre random.py en premier, dans le même dossier, et l’importe à la place du vrai module. Ne nommez jamais des fichiers avec les noms de modules standards.

Erreur 3 : ModuleNotFoundError.

ModuleNotFoundError: No module named 'prices'

Les raisons courantes : le fichier n’est pas dans le même dossier que le script lancé, une faute de frappe dans le nom, ou un nom de fichier avec un tiret (my-prices.py).

Erreur 4 : from module import *. Importe tous les noms du module. On ne sait pas d’où vient chaque nom, et des noms peuvent s’écraser silencieusement. Importez explicitement ce dont vous avez besoin.

Exercices#

Les exercices n’utilisent que ce qui a été vu dans cette leçon et les précédentes. Essayez d’abord seul, et n’ouvrez la solution qu’ensuite.

Exercice 1: Le premier module#

Créez un fichier prices.py avec la constante VAT_RATE = 0.17 et deux fonctions : add_vat(amount) et apply_discount(amount, percent) (toutes deux arrondissent à deux chiffres). Dans le fichier main.py, importez le module, calculez un prix de 200 après une remise de 10 %, puis ajoutez-lui la TVA.

Résultat attendu (en exécutant main.py) :

After discount: 180.0
With VAT: 210.6

VAT_RATE = 0.17


def add_vat(amount):
    return round(amount * (1 + VAT_RATE), 2)


def apply_discount(amount, percent):
    return round(amount - amount * percent / 100, 2)

import prices

discounted = prices.apply_discount(200, 10)
final_price = prices.add_vat(discounted)
print("After discount:", discounted)
print("With VAT:", final_price)

Exercice 2: Trois formes d’import#

Écrivez la même ligne — calculer la TVA sur 100 — dans les trois formes d’import : import, from ... import et import ... as. Quand vaut-il la peine d’utiliser chacune ?

import prices
print(prices.add_vat(100))

from prices import add_vat
print(add_vat(100))

import prices as p
print(p.add_vat(100))

Exercice 3: La bibliothèque standard#

Sans écrire votre propre module, utilisez les modules intégrés de Python :

1. math — la racine carrée de 81, et math.pi arrondi à deux chiffres.
2. random — avec random.seed(1), tirez un nombre entre 1 et 6.

Résultat attendu :

9.0
3.14
2

import math
import random

print(math.sqrt(81))
print(round(math.pi, 2))

random.seed(1)
print(random.randint(1, 6))

9.0
3.14
2

Exercice 4: Du code qui s’exécute à l’import#

Dans le fichier helpers.py :

def shout(text):
    return text.upper() + "!"

print("helpers loaded")

Dans le fichier main.py :

from helpers import shout
print(shout("hi"))

1. Qu’est-ce qui sera affiché quand vous lancerez python main.py, et pourquoi ?
2. Comment empêcher la première ligne ?

helpers loaded
HI!

Exercice 5: Un module de températures#

Créez un module temperature.py avec c_to_f(celsius) et avec describe(celsius) qui renvoie "hot" à partir de 30 degrés, "cold" en dessous de 15, et "pleasant" entre les deux. Dans main.py, affichez pour chaque ville la température dans les deux unités et la description.

cities = ["Eilat", "Haifa", "Jerusalem"]
temperatures = [35, 22, 9]

Résultat attendu :

Eilat: 35 C / 95.0 F - hot
Haifa: 22 C / 71.6 F - pleasant
Jerusalem: 9 C / 48.2 F - cold

HOT_FROM = 30
COLD_BELOW = 15


def c_to_f(celsius):
    return round(celsius * 9 / 5 + 32, 1)


def describe(celsius):
    if celsius >= HOT_FROM:
        return "hot"
    if celsius < COLD_BELOW:
        return "cold"
    return "pleasant"

from temperature import c_to_f, describe

cities = ["Eilat", "Haifa", "Jerusalem"]
temperatures = [35, 22, 9]

for i in range(len(cities)):
    celsius = temperatures[i]
    print(cities[i] + ":", celsius, "C /", c_to_f(celsius), "F -", describe(celsius))

Résumé#

• Module = un fichier .py. Le nom du module = le nom du fichier sans .py (snake_case, sans tirets).
• import m → m.func(). from m import func → func(). import m as x → x.func().
• Python cherche les modules d’abord dans le dossier du script. Ne nommez pas de fichiers random.py, json.py, etc.
• L’import exécute le module une fois. Le code au niveau supérieur s’exécute même lors d’un import.
• Découper en fichiers = la séparation des responsabilités au niveau du projet. Pas d’import *.

Documentation officielle#

• Python Tutorial — Modules
• More on Modules