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Python 3.x | 史上最详解的 导入(import)
win10+Python 3.6.3
一旦使用多层文件架构就很容易遇上import的坑!哈哈。
一、理解一些基本概念
1、模块、包
**模块 module:**一般情况下,是一个以.py为后缀的文件。其他可作为module的文件类型还有".pyo"、".pyc"、".pyd"、".so"、".dll",但Python初学者几乎用不到。
module 可看作一个工具类,可共用或者隐藏代码细节,将相关代码放置在一个module以便让代码更好用、易懂,让coder重点放在高层逻辑上。
module能定义函数、类、变量,也能包含可执行的代码。module来源有3种:
①Python内置的模块(标准库);
②第三方模块;
③自定义模块。
包 package: 为避免模块名冲突,Python引入了按目录组织模块的方法,称之为 包(package)。包 是含有Python模块的文件夹。
当一个文件夹下有 init .py时,意为该文件夹是一个包(package),其下的多个模块(module)构成一个整体,而这些模块(module)都可通过同一个包(package)导入其他代码中。
其中 init .py文件 用于组织包(package),方便管理各个模块之间的引用、控制着包的导入行为。
该文件可以什么内容都不写,即为空文件(为空时,仅仅用import [该包]形式 是什么也做不了的),存在即可,相当于一个标记。
但若想使用from pacakge_1 import *这种形式的写法,需在 init .py中加上: all = [‘file_a’, ‘file_b’] #package_1下有file_a.py和file_b.py,在导入时 init .py文件将被执行。
但不建议在 init .py中写模块,以保证该文件简单。不过可在 init .py导入我们需要的模块,以便避免一个个导入、方便使用。
其中, all 是一个重要的变量,用来指定此包(package)被import *时,哪些模块(module)会被import进【当前作用域中】。不在 all 列表中的模块不会被其他程序引用。可以重写 all ,如 all = [‘当前所属包模块1名字’, ‘模块1名字’],如果写了这个,则会按列表中的模块名进行导入。
在模糊导入时,形如from package import *,*是由__all__定义的。
精确导入,形如 from package import *、import package.class。path 也是一个常用变量,是个列表,默认情况下只有一个元素,即当前包(package)的路径。修改 path 可改变包(package)内的搜索路径。
当我们在导入一个包(package)时(会先加载 init .py定义的引入模块,然后再运行其他代码),实际上是导入的它的 init .py文件(导入时,该文件自动运行,助我们一下导入该包中的多个模块)。我们可以在 init .py中再导入其他的包(package)或模块 或自定义类。
2、sys.modules、命名空间、模块内置属性
2.1 sys.modules
官方解释:链接
sys.modules 是一个 将模块名称(module_name)映射到已加载的模块(modules) 的字典。可用来强制重新加载modules。Python一启动,它将被加载在内存中。
当我们导入新modules,sys.modules将自动记录下该module;当第二次再导入该module时,Python将直接到字典中查找,加快运行速度。
它是个字典,故拥有字典的一切方法,如sys.modules.keys()、sys.modules.values()、sys.modules[‘os’]。但请不要轻易替换字典、或从字典中删除某元素,将可能导致Python运行失败。
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2.2 命名空间如同一个dict,key 是变量名字,value 是变量的值。
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每个函数function 有自己的命名空间,称local namespace,记录函数的变量。
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每个模块module 有自己的命名空间,称global namespace,记录模块的变量,包括functions、classes、导入的modules、module级别的变量和常量。
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build-in命名空间,它包含build-in function和exceptions,可被任意模块访问。
某段Python代码访问 变量x 时,Python会所有的命名空间中查找该变量,顺序是:
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local namespace 即当前函数或类方法。若找到,则停止搜索;
print(sys.modules)#打印,查看该字典具体内容。
- 每个函数function 有自己的命名空间,称local namespace,记录函数的变量。
- 每个模块module 有自己的命名空间,称global namespace,记录模块的变量,包括functions、classes、导入的modules、module级别的变量和常量。
- build-in命名空间,它包含build-in function和exceptions,可被任意模块访问。
某段Python代码访问 变量x 时,Python会所有的命名空间中查找该变量,顺序是:
- local namespace 即当前函数或类方法。若找到,则停止搜索;
- global namespace 即当前模块。若找到,则停止搜索;
- build-in namespace Python会假设变量x是build-in的函数函数或变量。若变量x不是build-in的内置函数或变量,Python将报错NameError。
- 对于闭包,若在local namespace找不到该变量,则下一个查找目标是父函数的local namespace。
例:namespace_test.py代码
#1 后,将PkgDemo、PkgDemo.mod加入sys.modules中,此时可调用PkgDemo.mod的任何类、或函数。当不能调用包PkgDemo.pkg1或pkg2下任何模块。但当前test.py文件Local命名空间中只有 PkgDemo。
执行 #2 后,只是将PkgDemo.pkg1载入内存,sys.modules会有PkgDemo、PkgDemo.mod、PkgDemo.pkg1 三个模块。但PkgDemo.pkg1下的任何模块 都没有自动载入内存,所以在此时:PkgDemo.pkg1.pkg1_mod.getName()将会出错。当前test.py的Local命名空间依然只有PkgDemo。
执行 #3 后,会将pkg1_mod载入内存,sys.modules会有PkgDemo、PkgDemo.mod、PkgDemo.pkg1、PkgDemo.pkg1.pkg1_mod四个模块,此时可执行PkgDemo.pkg1.pkg1_mod.getName()。由于使用了as,当前Local命名空间将另外添加m1(作为PkgDemo.pkg1.pkg1_mod的别名)、当然还有PkgDemo。
执行 #4 后,会将PkgDemo.pkg2、PkgDemo.pkg2.pkg2_mod载入内存,sys.modules中会有PkgDemo、PkgDemo.mod、PkgDemo.pkg1、PkgDemo.pkg1.pkg1_mod、PkgDemo.pkg2、PkgDemo.pkg2.pkg2_mod六个模块,当然:当前Local命名空间还是只有PkgDemo、m1。
#5、#6、#7当然都可正确执行。
三、How to avoid Python circle import error?如何避免Python的循环导入问题?
代码布局、(架构)设计问题,解决之道是:将循环变成单向。采用分层、用时导入、相对导入(层次建议不要超过两个)
注意:在命令行执行Python xx.py、与IDE中执行,结果可能不同。
转载自神是念着倒