1.1.3 安装扩展库

库或包一般指包含若干模块的文件夹，模块指一个包含若干函数定义、类定义或常量的Python源程序文件。除了math（数学模块）、random（随机模块）、datetime（日期时间模块）、collections（包含更多扩展版本序列的模块）、functools（与函数以及函数式编程有关的模块）、urllib（与网页内容读取和网页地址解析有关的模块）、itertools（与序列迭代有关的模块）、string（字符串操作）、re（正则表达式模块）、os（系统编程模块）、os.path（与文件、文件夹有关的模块）、zlib（数据压缩模块）、hashlib（安全哈希与报文摘要模块）、socket（套接字编程模块）、tkinter（GUI编程模块）、sqlite3（操作SQLite数据库的模块）、csv（读写CSV文件的模块）、json（读写JSON文件的模块）、pickle（数据序列化与反序列化的模块）、statistics（统计模块）、time（与时间操作有关的模块）等大量内置模块和标准库（完整清单可以通过官方在线帮助文档进行查看），Python还有xlrd（用于读取Excel2003之前版本文件）、xlwt（用于写入Excel 2003之前版本文件）、openpyxl（用于读写Excel 2007及更高版本文件）、python-docx（用于读写Word2007及更新版本文件）、python-pptx（用于读写PowerPoint2007及更新版本文件）、pymssql（用于操作Microsoft SQL Server数据库）、pillow（用于数字图像处理）、pyopengl（用于计算机图形学编程）、numpy（用于数组计算与矩阵计算）、scipy（用于科学计算）、pandas（用于数据分析与处理）、matplotlib（用于数据可视化或科学计算可视化）、scrapy（爬虫框架）、sklearn（用于机器学习）、tensorflow（用于深度学习）、django（用于网站开发）等，几乎渗透到所有领域的扩展库或第三方库。

标准的Python安装包只包含了内置模块和标准库，没有包含任何扩展库，开发人员可以根据实际需要再安装和使用合适的扩展库。Python自带的pip工具是管理扩展库的主要方式，支持Python扩展库的安装、升级和卸载等操作。常用pip命令的使用方法如表1-1所示。

表1-1 常用pip命令的使用方法

在Windows平台上，如果在线安装扩展库失败，可以下载扩展库编译好的“.whl”文件（一定要选择正确版本且不要修改下载的文件名），然后在命令提示符环境中，使用pip命令进行离线安装。例如：

pip install pandas-0.24.0-cp37-cp37m-win_amd64.whl

注意，如果计算机上安装了多个版本的Python开发环境，在一个版本下安装的扩展库无法在另一个版本中使用。用户多版本安装时，最好切换至相应版本的Python安装目录的scripts文件夹中，然后按“Shift”键的同时单击鼠标右键，在弹出的菜单中选择“在此处打开命令提示符窗口”（Win 7）或“在此处打开Power Shell窗口”（Win 10），进入命令提示符环境执行pip命令（如果使用PowerShell，需要在pip命令前加上“./”）。如果要离线安装扩展库，最好也把“.whl”文件下载到相应版本的scripts文件夹中。

在Anaconda3开发环境中，除了pip之外，也可以使用conda命令安装Python扩展库，用法与pip类似。不过，并不是每个扩展库都有相应的conda版本，如果遇到conda无法安装的扩展库，进入Anaconda3安装目录的scripts文件夹中，使用pip安装之后，同样可以在Anaconda3的Jupyter Notebook和Spyder环境中使用。