Python模塊導入機制與大型項目的規范是什么

這篇文章主要介紹Python模塊導入機制與大型項目的規范是什么，文中介紹的非常詳細，具有一定的參考價值，感興趣的小伙伴們一定要看完！

Python模塊導入

日常編程中，為了能夠復用寫過的代碼邏輯，我們都會把這些代碼封裝成為模塊，需要用到的時候可以直接導入復用，以便提高我們的開發效率。 module能定義函數、類、變量，也能包含可執行的代碼。module來源有3種： ①Python內置的模塊（標準庫）； ②第三方模塊； ③自定義模塊；

導入原理

模塊的導入一般是在文件頭使用import關鍵字，import一個模塊相當于先執行了一次這個被導入模塊，然后在本命名空間建立一個與被導入模塊命名空間的聯系，相當于在本命名空間新建了一個變量，這個變量名稱是被導入模塊的名稱，指向被導入模塊的命名空間。所以導入的這個模塊相當于一個變量，因此多次導入同一個模塊只有第一次導入的時候會被執行(后續導入會判斷到這個模塊變量已存在所以不執行)

路徑查找機制

每一個導入的模塊都會在Python內置字典sys.modules中，Python一啟動，它將被加載在內存中，當我們導入新modules，sys.modules將自動記錄下該module。 Python的模塊查找路徑的機制是：

1. 查找sys.path中的所有路徑下是否有該模塊，有則開辟新空間加載該模塊；
2. 查看sys.modules中是否有內置包或已安裝的第三方包，有則開辟新空間加載該模塊；

所以對于我們自己編寫的模塊，如果封裝并發布到了PyPi，則可以用pip install直接安裝，并在啟動時加載在內存中，通過sys.modules可以查看到 而對于僅需要在本項目中復用的模塊，我們在復用代碼中將其路徑加入到sys.path中，同樣可以引用到該模塊。

絕對路徑導入

所有的模塊import都從“根節點”開始。根節點的位置由sys.path中的路徑決定，項目的根目錄一般自動在sys.path中。如果希望程序能處處執行，需手動修改sys.path

import sys,os
BASE_DIR = os.path.dirname(os.path.abspath(__file__))#項目根目錄所在的絕對路徑sys.path.append(BASE_DIR)import A, B #導入A、B包復制代碼

相對路徑導入

只關心相對自己當前目錄的模塊位置就好。不能在包（package）的內部直接執行（會報錯）。不管根節點在哪兒，包內的模塊相對位置都是正確的。

#from . import b2 #這種導入方式會報錯，只有在包內部直接執行的時候才可以這樣導入。import b2#正確b2.print_b2()復制代碼

Python模塊導入常見問題

• 單獨import某個包名稱時，不會導入該包中所包含的所有子模塊 解決辦法：導入的包中也包含了其他包的導入，此時需要在每個包的init.py文件中導入該包下的所有模塊，最上層才可以直接引用最下層的包的類和方法

init文件

當一個文件夾下有init.py時，意為該文件夾是一個包（package），其下的多個模塊（module）構成一個整體，而這些模塊（module）都可通過同一個包（package）導入其他代碼中。 其中init.py文件 用于組織包（package），方便管理各個模塊之間的引用、控制著包的導入行為。

該文件可以什么內容都不寫，即為空文件（為空時，僅僅用import [該包]形式 是什么也做不了的），存在即可，相當于一個標記。

在python3中，即使包下沒有init.py文件，import 包仍然不會報錯，而在python2中，包下一定要有該文件，否則import 包會報錯

all變量

all 是一個重要的變量，用來指定此包（package）被import *時，哪些模塊（module）會被import進【當前作用域中】。不在all列表中的模塊不會被其他程序引用。可以重寫all，如 all= [‘當前所屬包模塊1名字’, ‘模塊1名字’]，如果寫了這個，則會按列表中的模塊名進行導入

name變量

在包內部直接運行時，包的name == 'main'，但是在外部導入包是，可以通過

if __name__ == '__main__':復制代碼

來避免實現包內部調試時的邏輯

循環導入

當兩個模塊A和B之間相互import時，就會出現循環導入的問題，此時程序運行會報錯：can not import name xxx,如：

# a.pyprint('from a.py')from b import x

y = 'a'復制代碼

# b.pyprint('from b.py')from a import y

x = 'b'復制代碼

我們來分析一下這種錯誤是怎么出現的：

1. 在sys.modules中查找 符號“module b”；
2. 如果符號“module b”存在，則獲得符號“module b”對應的module對象； 從的dict中獲得 符號“x”對應的對象。如果“x”不存在，則拋出異常“ImportError: cannot import name ‘x’”
3. 如果符號“module b”不存在，則創建一個新的 module對象。不過此時該新module對象的dict為空。然后執行module b.py文件中的語句，填充的dict。

因此在a.py中執行from b import x的順序就是1->3，先引入b，b里面from a import y由相當于執行了a.py，順序是1->2,因為此時b已經引入所以不會執行3，2中無法找到x對象，因為引入b時還沒執行到x='b'這一步，所以報錯了

解決辦法

1. 延遲導入，把import語句寫在方法/函數里，將它的作用域限制在局部；
2. 頂層先引入模塊，再把from x import y改成import x.y形式；
3. 其實出現循環引用問題的根本原因是程序設計不合理，每個包都應該由上層使用的模塊去導入，而不應該在包與包之間各種相互導入，所以應該更改代碼布局，可合并或分離競爭資源；

大型項目中Python模塊導入規范

分離模塊，將同一類別的模塊放在同一目錄下，形成類別分明的目錄架構，如：

1. 每一個模塊目錄都要寫init.py文件，可以同時定義all限定可導入的范圍；
2. 源碼根目錄可以定義BASE_DIR，限定好根目錄路徑，啟動py文件可以用絕對路徑導入各個模塊，將必要模塊都加入到sys.path中；
3. 各個服務之間（例如model需要引入common的模塊方法），可以通過相對路徑引用模塊；
4. 程序設計時避免循環導入，可由調用者(服務文件)作為上層第三方引入需要的各個模塊，這樣就可以減少各個模塊的相互導入。

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