الدرس الثامن: الوحدات (Modules) في بايثون

مرحبًا بك في الدرس الثامن من سلسلة تعلم لغة بايثون! في هذا الدرس، سنركز على الوحدات (Modules) وكيفية استخدامها لإعادة استخدام الكود وتنظيمه بشكل أفضل. الوحدات هي أدوات قوية تساعدك على تقسيم البرنامج إلى أجزاء صغيرة ومُدارة بسهولة، مما يجعل الكود أكثر تنظيمًا وإعادة الاستخدام.

1. ما هي الوحدات؟

الوحدة (Module) هي ملف يحتوي على كود بايثون، مثل دوال، فئات، أو متغيرات. يمكن أن تكون الوحدات مكتوبة من قبلك أو جزءًا من المكتبات القياسية التي توفرها بايثون، أو حتى مكتبات خارجية تم تثبيتها باستخدام مدير الحزم pip.

أمثلة على الوحدات القياسية في بايثون

• math: وحدة تحتوي على دوال رياضية.
• random: وحدة تُستخدم لتوليد أرقام عشوائية.
• os: وحدة للتعامل مع نظام التشغيل.
• datetime: وحدة للتعامل مع التواريخ والأوقات.

2. كيفية استيراد الوحدات

للحصول على وظائف الوحدة داخل برنامجك، يمكنك استخدام كلمة import. هناك عدة طرق لاستيراد الوحدات:

أ. استيراد الوحدة بأكملها

import math


print(math.sqrt(16)) # النتيجة: 4.0

ب. استيراد وحدة مع إعادة تسميتها

إذا كنت تريد اختصار اسم الوحدة، يمكنك استخدام كلمة as.

import math as m


print(m.sqrt(16)) # النتيجة: 4.0

ج. استيراد دالة أو متغير معين من الوحدة

إذا كنت تحتاج فقط إلى دالة أو متغير معين من الوحدة، يمكنك استيراده مباشرة.

from math import sqrt


print(sqrt(16)) # النتيجة: 4.0

د. استيراد كل شيء من الوحدة

يمكنك استيراد جميع الدوال والمتغيرات من الوحدة باستخدام *.

from math import *


print(sqrt(16)) # النتيجة: 4.0

3. إنشاء وحدات خاصة بك

يمكنك أيضًا إنشاء وحدات خاصة بك. الوحدة ليست سوى ملف بايثون يحتوي على دوال أو متغيرات. لنقم بإنشاء وحدة بسيطة.

أ. إنشاء الوحدة

لنفترض أن لديك ملفًا باسم mymodule.py يحتوي على الدالة التالية:

# mymodule.py


def greet(name):
print(f"Hello, {name}!")


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

ب. استخدام الوحدة في برنامج آخر

يمكنك الآن استيراد هذه الوحدة واستخدام الدوال الموجودة فيها.

import mymodule


mymodule.greet("Ali") # النتيجة: Hello, Ali!
result = mymodule.add(5, 3)
print(result) # النتيجة: 8

4. الوحدات القياسية الشائعة

أ. وحدة math

تُستخدم لإجراء العمليات الرياضية.

import math


print(math.pi) # النتيجة: 3.141592653589793
print(math.sqrt(16)) # النتيجة: 4.0
print(math.factorial(5)) # النتيجة: 120

ب. وحدة random

تُستخدم لتوليد أرقام عشوائية.

import random


print(random.randint(1, 10)) # رقم عشوائي بين 1 و10
print(random.choice(['apple', 'banana', 'cherry'])) # اختيار عنصر عشوائي

ج. وحدة os

تُستخدم للتعامل مع نظام التشغيل، مثل إنشاء الملفات أو قراءة المسارات.

import os


print(os.getcwd()) # الحصول على المسار الحالي
os.mkdir("new_folder") # إنشاء مجلد جديد

د. وحدة datetime

تُستخدم للتعامل مع التواريخ والأوقات.

from datetime import datetime


now = datetime.now()
print(now) # النتيجة: التاريخ والوقت الحالي
print(now.year) # النتيجة: السنة الحالية

5. تثبيت الوحدات الخارجية باستخدام pip

إلى جانب الوحدات القياسية، هناك العديد من المكتبات الخارجية التي يمكنك استخدامها. يتم تثبيت هذه المكتبات باستخدام مدير الحزم pip.

أ. تثبيت مكتبة خارجية

على سبيل المثال، لتثبيت مكتبة requests التي تُستخدم للتعامل مع طلبات HTTP:

pip install requests

ب. استخدام المكتبة بعد التثبيت

import requests


response = requests.get("https://www.example.com")
print(response.status_code) # النتيجة: 200 (إذا كان الموقع يعمل)

6. تطبيقات عملية

تطبيق 1: استخدام وحدة math

import math


radius = 5
area = math.pi * math.pow(radius, 2)
print(f"مساحة الدائرة: {area}") # النتيجة: مساحة الدائرة: 78.53981633974483

تطبيق 2: استخدام وحدة random

import random


numbers = [1, 2, 3, 4, 5]
random.shuffle(numbers) # خلط العناصر عشوائيًا
print(numbers) # النتيجة: قائمة مرتبة عشوائيًا

تطبيق 3: استخدام وحدة datetime

from datetime import datetime


birthday = datetime(1990, 5, 15)
today = datetime.now()


age = today.year - birthday.year
print(f"عمرك هو: {age} سنة") # النتيجة: عمرك هو: 33 سنة (حسب السنة الحالية)

7. نصائح حول استخدام الوحدات

1. استخدام الوحدات القياسية أولاً:
   قبل البحث عن مكتبات خارجية، حاول استخدام الوحدات القياسية لأنها مدمجة في بايثون ولا تحتاج إلى تثبيت.

2. تنظيم الكود باستخدام الوحدات:
   إذا كان برنامجك كبيرًا، حاول تقسيمه إلى وحدات صغيرة لكل جزء من البرنامج.

3. تجنب استيراد كل شيء باستخدام *:
   كما ذكرنا سابقًا، استيراد كل شيء قد يؤدي إلى تعارض الأسماء. حاول استيراد الدوال أو المتغيرات التي تحتاجها فقط.

4. استخدام pip بحذر:
   عند تثبيت مكتبات خارجية، تأكد من أنها موثوقة وأنها محدثة.

الخاتمة

في هذا الدرس، تعلمت كيفية استخدام الوحدات في بايثون لإعادة استخدام الكود وتنظيمه بشكل أفضل. الوحدات هي أدوات قوية تساعدك على تقسيم البرنامج إلى أجزاء صغيرة ومُدارة بسهولة.

في الدرس القادم، سنتحدث عن البرمجة الكائنية (Object-Oriented Programming - OOP) وكيفية استخدام الفئات والكائنات في بايثون. استمر في الممارسة ولا تتردد في طرح الأسئلة إذا كنت بحاجة إلى مساعدة!

🚀 أنت الآن على الطريق الصحيح لتصبح مبرمجًا محترفًا!