python tips;import的机制

Posted 2020-09-21

　　1.标准的import

　　　　　　python中，所有加载到内存中的模块都是放在sys.modules中，当import一个模块的时候，会在这个列表中查看是否加载了这个模块，如果加载了，则只是将模块名字加入到正在调用import的模块的Local空间。如果没有加载，则从sys.path中按照模块名称查找，模块可以是py,pyc,pyd,找到后将模块载入内存，并加到 sys.modules 中，并将名称导入到当前的 Local 名字空间。

一个模块不会重复载入。多个不同的模块都可以用 import 引入同一个模块到自己的 Local 名字空间，其实背后的 PyModuleObject 对象只有一个。这里说一个容易忽略的问题：import 只能导入模块，不能导入模块中的对象（类、函数、变量等）。例如：模块 A（A.py）中有个函数 getName，另一个模块不能通过 import A.getName 将 getName导入到本模块，只能用 from A import getName。

 

　　2.嵌套的import

 

例如：

文件[A.py]

?

1 2	from B import D class C:pass

文件[ B.py ]

?

1 2	from A import C class D:pass

为什么执行 A 的时候不能加载 D 呢？
如果将 A.py 改为：import B 就可以了。
这是怎么回事呢？

RobertChen：这跟Python内部 import 的机制是有关的，具体到 from B import D，Python 内部会分成几个步骤：
（1）在 sys.modules 中查找符号 “B”
（2）如果符号 B 存在，则获得符号 B 对应的 module 对象。
  从 <modult B> 的 __dict__ 中获得符号 “D” 对应的对象，如果 “D” 不存在，则抛出异常。
（3）如果符号 B 不存在，则创建一个新的 module 对象 <module B>，注意，此时，module 对象的 __dict__ 为空。
执行 B.py 中的表达式，填充 <module B> 的 __dict__。
从  <module B> 的 __dict__ 中获得 “D” 对应的对象，如果 “D” 不存在，则抛出异常。

所以这个例子的执行顺序如下：

1、执行 A.py 中的 from B import D 由于是执行的 python A.py，所以在 sys.modules 中并没有 <module B> 存在， 首先为 B.py 创建一个 module 对象 (<module B>) ， 注意，这时创建的这个 module 对象是空的，里边啥也没有， 在 Python 内部创建了这个 module 对象之后，就会解析执行 B.py，其目的是填充 <module B> 这个 __dict__。 
2、执行 B.py中的from A import C 在执行B.py的过程中，会碰到这一句， 首先检查sys.modules这个module缓存中是否已经存在<module A>了， 由于这时缓存还没有缓存<module A>， 所以类似的，Python内部会为A.py创建一个module对象(<module A>)， 然后，同样地，执行A.py中的语句
3、再次执行A.py中的from B import D 这时，由于在第1步时，创建的<module B>对象已经缓存在了sys.modules中， 所以直接就得到了<module B>， 但是，注意，从整个过程来看，我们知道，这时<module B>还是一个空的对象，里面啥也没有， 所以从这个module中获得符号"D"的操作就会抛出异常。 如果这里只是import B，由于"B"这个符号在sys.modules中已经存在，所以是不会抛出异常的。