[Python]解决python3中关于import的疑难杂症
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篇首语:本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理,主要介绍了[Python]解决python3中关于import的疑难杂症相关的知识,希望对你有一定的参考价值。
python中import与包管理
概念:模块与包
- 模块
module
:一般是以.py
为后缀的文件,也包括.pyo
、.pyc
、.pyd
、.so
和.dll
后缀的文件,模块内定义了函数、类以及变量 - 包
package
:包是含有若干个模块的文件夹,在工程项目用包管理模块可以避免模块名冲突
\\_\\_init\\_\\_.py
在Python工程项目中,如果一个文件夹下有__init__.py
文件就会认为该文件夹是一个包package
,这样可以方便组织工程文件,避免模块名冲突。
__init__.py
为空时仅用于标识当前这个文件夹是一个包package
__all__
变量指明当该包被import *
时,哪些模块module
会被导入- 可以利用
__init__.py
对外提供类型、变量及接口,对用户隐藏各个子模块的实现细节 - 当我们
import
一个包时,会自动加载该包对应的__init__.py
,因此如果在其中做太复杂的运算会造成不必要的开销
sys.modules
sys.modules
维护了一个已加载module
的字典,第二次加载该module
时可以直接从字典中查找,加快执行速度。
import sys
print(sys.modules)
// 输出:
{\'random\': <module \'random\' from \'/System/Library/Frameworks/Python.framework/Versions/2.7/lib/python2.7/random.pyc\'>, \'subprocess\': <module \'subprocess\' from \'/System/Library/Frameworks/Python.framework/Versions/2.7/lib/python2.7/subprocess.pyc\'>, \'sysconfig\': <module \'sysconfig\' from \'/System/Library/Frameworks/Python.framework/Versions/2.7/lib/python2.7/sysconfig.pyc\'>, \'gc\': <module \'gc\' (built-in)>}
namespace
local namespace
:函数的命名空间,记录函数的变量global namespace
:模块的命名空间,记录模块的变量(函数、类、导入的模块、模块级别的变量和常量)build-in namespace
:包含build-in function
和exceptions
,可被任意模块访问
import
方式影响我们使用包的方式正是namespace
作用的体现:
from foo import bar # 将模块foo中的函数/变量bar导入到当前模块的命名空间, 可以直接访问bar
import foo # 导入模块foo同时保留它自己的命名空间, 需要通过foo.bar的方式来访问bar
模块内部属性
__doc__
:文件注释__file__
:当前文件路径__package__
:导入文件的路径__cached__
:导入文件的缓存路径__name__
:导入文件的路径加文件名称__builtins__
:包含内置函数
python内置模块
os
:提供文件和目录等的系统级操作sys
:提供对解释器相关的操作hashlib
:提供加密相关的操作,替代了md5
和sha
模块shutil
:提供文件、文件夹和压缩包等处理模块configparser
:提供对特定配置的操作logging
:提供日志功能time
和datetime
:提供时间相关操作random
:提供随机数操作json
和pickle
:提供序列化操作shelve
:提供简单kv
将内存数据通过文件持久化的功能
import方式
1. 简介
在Python中import
的常用操作为:
import somemodule # 导入整个模块
from somemodule import somefunction # 从模块中导入单个函数
from somemodule import firstfunc, secondfunc, thirdfunc # 从模块中导入多个函数
from somemodule import * # 从模块中导入所有函数
2. 执行import的步骤
- 创建一个新的
module
对象 - 将该
module
对象插入sys.modules
- 装载
module
的代码 - 执行新的
module
中对应的代码
3. import的搜索包顺序
注意第三步装载module
代码时python解释器需要先搜索到对应的.py
文件,搜索顺序为:
sys.path
:包含了当前脚本的路径和其他查找包(系统库、第三方库等)的路径,你也可以在代码中通过sys.path.append()
动态添加搜索路径PYTHONPATH
- 查看默认路径,比如Linux下为
/usr/local/lib/python/
4. 绝对导入与相对导入
绝对导入和相对导入的概念只针对于包内模块导入包内模块,注意如果foo.py
和bar.py
在同一个非包(没有__init__.py
文件)的目录下,那么它们之间可以互相import
,不存在绝对导入和相对导入的问题。
在Python3中建议使用绝对导入。
举个例子:
$ tree
mypackage
├── __init__.py
├── module_bar.py
└── module_foo.py
在包mypackage
内,如果module_bar
要导入module_foo
,那么有三种方式:
# 方法一:
import module_foo
# 方法二:
# 如果是上层文件夹写.., 上上层文件夹写..., 以此类推
from . import module_foo
# 方法三:
from mypackage import module_foo
import mypackage.module_foo
- 对于python2而言,方法一和方法二都是相对导入,效果一样,但是前者被称为隐式相对导入,后者被称为显式相对导入,方法三是绝对导入(会在
sys.path
中的路径搜索) - 对于python3而言,方法二是相对导入,方法一和方法三都是绝对导入,官方更推荐方法三
5. 包导入
包的导入和模块导入基本一致,只不过导入包时会执行__init__.py
。如果只是导入一个包import package
而不指名任何模块,且包中的__init__.py
没有其他的初始化操作,那么包下面的模块是无法被自动导入的。
6. 直接运行与模块运行
以下面的项目为例:
$ tree
.
└── mypackage
├── __init__.py
└── module_foo.py
# module_foo.py内容如下:
import sys
print(sys.path)
我们有两种方式运行module_foo.py
:
-m
参数表示run library module as a script,即以脚本的方式执行模块。
# 直接运行: 第一个目录是模块module_foo所在的
$ python3 -B mypackage/module_foo.py
[\'/Users/didi/Desktop/MyProject/mypackage\', \'/Library/Frameworks/Python.framework/Versions/3.7/lib/python37.zip\', \'/Library/Frameworks/Python.framework/Versions/3.7/lib/python3.7\', \'/Library/Frameworks/Python.framework/Versions/3.7/lib/python3.7/lib-dynload\', \'/Users/didi/Library/Python/3.7/lib/python/site-packages\', \'/Library/Frameworks/Python.framework/Versions/3.7/lib/python3.7/site-packages\']
# 模块运行: 第一个目录是当前路径
$ python3 -B -m mypackage.module_foo
[\'/Users/didi/Desktop/MyProject\', \'/Library/Frameworks/Python.framework/Versions/3.7/lib/python37.zip\', \'/Library/Frameworks/Python.framework/Versions/3.7/lib/python3.7\', \'/Library/Frameworks/Python.framework/Versions/3.7/lib/python3.7/lib-dynload\', \'/Users/didi/Library/Python/3.7/lib/python/site-packages\', \'/Library/Frameworks/Python.framework/Versions/3.7/lib/python3.7/site-packages\']
实例:包之间模块引用的疑难杂症
1. 项目demo
假设当前你的工程文件目录如下(仅针对python3):
注意这里我的文件夹下并没有__init__.py
,严格来讲它们并不是包,只是将联系紧密的模块放在同一个文件夹下方便工程项目管理。
.
└── src
├── bar_package
│ └── module_1.py
├── foo_package
│ ├── module_2.py
│ └── module_3.py
└── main.py
# 注意
# 1) 所有模块都以src为根目录, 包括main.py(当然这只是我个人习惯)
# 2) 引入方式都是绝对引入(python3推荐使用)
"""
module_1.py: 空文件
"""
"""
module_2.py: import同个包内的module_3
"""
from foo_package import module_3 # 引用同个包的模块
"""
module_3.py: import另一个包内的module_1
"""
from bar_package import module_1 # 跨包引用模块
if __name__ == "__main__":
print("module_3 exec successfully!")
"""
main.py: import所有模块
"""
from foo_package import module_3, module_2
from bar_package import module_1
上面就是通常项目文件包管理的方式,执行整个程序:
python3 -B src/main.py
2. 问题:单独执行某个模块
如果要单独执行module_3.py
,这时候会报错:
$ python3 -B src/foo_package/module_3.py
Traceback (most recent call last):
File "src/foo_package/module_3.py", line 1, in <module>
from bar_package import module_1 # 跨包引用模块
ModuleNotFoundError: No module named \'bar_package\'
回顾一下之前提到的import
查找包的路径,我们有两种方法可以解决这个问题。
3. 方法一:通过模块运行的方式解决(推荐)
本质上我们是希望将module_3.py
这个模块作为脚本运行,所以我们可以带上-m
参数:
$ cd src # 代码中是以src为根目录的, 所以需要进入到src下
$ python3 -B -m foo_package.module_3
module_3 exec successfully!
4. 方法二:在sys.path中添加查找路径
前面的报错是找不到bar_package
的模块名,因为直接运行的话sys.path
第一个路径就是module_3.py
的路径,自然找不到它上层的bar_package
,我们可以通过sys.path.append(..)
将它的上层目录也加入sys.path
,修改后的module_3.py
文件内容为:
"""module_3.py
本质上就是将module_3.py的上级目录加入到sys.path中, 这样就可以找到bar_package了
"""
import os
import sys
parent_path = os.path.dirname(sys.path[0])
if parent_path not in sys.path:
sys.path.append(parent_path)
from bar_package import module_1 # 跨包引用模块
if __name__ == "__main__":
print("module_3 exec successfully!")
需要注意的是,如果你使用的是如下这种写法还是可能出现问题:
"""module_3.py
"""
import sys
sys.path.append("../")
from bar_package import module_1 # 跨包引用模块
if __name__ == "__main__":
print("module_3 exec successfully!")
# 进入到module_3.py所在的目录, 输出正常:
$ src/foo_package
$ python3 -B module_3.py
module_3 exec successfully!
# 直接在根目录下执行会报错:
$ python3 -B src/foo_package/module_3.py
Traceback (most recent call last):
File "src/foo_package/module_3.py", line 3, in <module>
from bar_package import module_1 # 跨包引用模块
ModuleNotFoundError: No module named \'bar_package\'
另一种简洁的写法是:
import sys
import oss
sys.path.append(os.path.dirname(os.path.dirname(os.path.realpath(__file__))))
5. 尽量不要使用相对引用
Python3不建议使用相对引用,最好遵循一定的开发规范,不要在代码中混用绝对引用与相对引用。
Reference
[1] https://blog.csdn.net/weixin_...
[2] https://zhuanlan.zhihu.com/p/...
[3] https://www.cnblogs.com/schip...
[4] https://www.jianshu.com/p/88b...
以上是关于[Python]解决python3中关于import的疑难杂症的主要内容,如果未能解决你的问题,请参考以下文章