【Python】モジュール、ライブラリ、パッケージの違いとは？

Pythonでは「モジュール」「ライブラリ」「パッケージ」という用語がよく登場します。

それぞれが異なる役割を持っており、プログラムを構造化して効率的に開発する上で非常に重要です。

しかし、これらの違いは混乱を招くこともあります。

これら3つの概念の違いについてまとめてみます。

Contents

モジュール（Module）とは？

モジュール（Module）とは、1つのPythonファイル（.py）であり、Pythonコードが書かれているファイルのことです。

このファイルの中には関数やクラス、変数が定義されており、それを他のPythonファイルからインポートして使うことができます。

たとえば、次のようなmath.pyというファイルがあったとします。

このファイルはモジュールと呼ばれます。

# math.py
def add(a, b):
    return a + b

def subtract(a, b):
    return a - b

別のPythonファイルでこのモジュールを使いたい場合は、importを使って呼び出します。

import math

result = math.add(5, 3)
print(result)  # 8が表示される

このように、モジュールは再利用可能なコードの集まりです。

次に、ライブラリ（Library）ですが、これは複数のモジュールを集めたものです。

ライブラリは特定の目的に基づいて設計され、ある分野で使う便利な機能がすべて揃っているものと考えられます。

たとえば、データ解析用、科学計算用、ウェブ開発用のライブラリなどが存在します。

代表的なライブラリとしては、NumPyやPandasが挙げられます。

これらはデータ解析や科学計算に便利なライブラリで、内部に多くのモジュールが含まれています。

import numpy as np

array = np.array([1, 2, 3, 4])
print(array)

このように、ライブラリは特定の分野で便利な機能を一括で提供してくれるツールキットのようなものです。

最後に、パッケージ（Package）です。

パッケージは、複数のモジュールをディレクトリ構造で整理したものを指します。

パッケージは、モジュールをディレクトリ単位で構造化し、モジュールの集合体として機能します。

Pythonでは、パッケージ内にさらにサブパッケージやモジュールを含むことができ、コードを階層的に管理できます。

ディレクトリ（フォルダ）構造で複数のモジュールを管理します。
パッケージのディレクトリには、必ず__init__.pyという特殊なファイルが必要です。
このファイルは、パッケージであることをPythonに知らせる役割を果たします。
パッケージ内にサブパッケージやモジュールを含むことができ、複雑なアプリケーションを階層的に構成するのに便利です。

例えば、次のような構造のパッケージがあるとします。

mypackage/
    __init__.py
    module1.py
    module2.py

この場合、mypackageがパッケージであり、その中にmodule1.pyとmodule2.pyという2つのモジュールが含まれています。

パッケージを使用する場合は、次のようにインポートします。

import mypackage.module1

mypackage.module1.some_function()

パッケージは、モジュールをさらに整理して管理するための方法です。

これまでの説明を簡単にまとめると、次のようになります。

用語	定義	例
モジュール	1つのPythonファイルにまとめられたPythonコードの集まり	math.py, os.py
ライブラリ	複数のモジュールの集まりで、特定の機能を提供	NumPy, Pandas
パッケージ	ディレクトリ構造で整理されたモジュールの集まり	mypackage/（サブパッケージ含む）