Python中import是如何工作的

這篇“Python中import是如何工作的”文章的知識點大部分人都不太理解，所以小編給大家總結了以下內容，內容詳細，步驟清晰，具有一定的借鑒價值，希望大家閱讀完這篇文章能有所收獲，下面我們一起來看看這篇“Python中import是如何工作的”文章吧。

1.什么是模塊(module)，什么是包(package)

模塊(module)

模塊與包的關系，可以類比文件和目錄，模塊就是文件。

Python 文檔中這樣描述，一個 Python 文件就是一個模塊，Python 的文件名(不帶后綴.py)就是模塊名。

一個 module 可以包含變量、函數和類，它們是該 module 定義的命名空間的一部分，因此變量的命名問題不是問題，因為兩個不同的模塊可以有同名的變量、函數和類。

包(package)

模塊與包的關系，可以類比文件和目錄，包就是目錄。

package 里面可以有 module，也可以有子包(sub-package)。一個模塊定義一個命名空間，以便變量、函數和類可以在兩個不同的模塊中具有相同的名稱，同樣的，一個包對其組成的包和模塊做同樣的事情，可以通過點號訪問主包中的模塊和包。

一個基本的 package 可以包含 sub-package、modules、__init__.py(Python 3.3 之后非必需)、setup.py。一個可能的 package 結構如下所示：

而 setup.py 存在于你的 package 所在的主目錄中，包含配置信息，如所需的依賴項、腳本和子包。你還可以指定有關 package 的元數據，例如 package 的名稱、作者、描述等。

setup.py 是 pip 用來安裝你的包的文件。

2.import 時發生了什么

先舉一個簡單的例子，比如說同一個目錄有兩個文件，file1.py 和 file2.py，內容很簡單，就打印各自的文件名，不同的是 file2.py 里面 import 了 file1:

#file1.py
print("This is file1.py")
#file2.py
print("This is file2.py")
import file1

運行 file2.py 可以得到下面的結果：

? python file2.py
This is file2.py
This is file1.py

可以看出：

• import 很直觀，用誰就 import 誰。

• import 語句就是一個普通的語句，可以放在任何位置。

• 一個文件被 import 的時候，就會被執行，其內部的類或對象將添加到其命名空間。

我們還要知道 import 的搜索順序，只需要記住一點，那就是 import 會去 sys.path 里面搜索。

比如我在 file2.py 的末尾添加一行代碼：import sys; print(sys.path) 就可以打印 import 的搜索路徑：

可以看出 sys.path 的順序：

• 會先搜索執行腳本所在的路徑

• 標準庫

• 第三方庫 site-packages

關于 sys.path 需要你注意的是：

• 在解釋器環境下，sys.path[0] 就是解釋器啟動時所在的路徑 ''

• sys.path 并不會依賴當前程序的工作路徑 - os.getcwd()，僅僅依賴第一個腳本所在的路徑：

• 如果一個模塊導入另一個模塊，而后者又導入另一個模塊，則第一個模塊的 sys.path 是解釋器搜索第二個導入語句的位置。

一旦模塊或包被找到，就會執行該模塊或包。如果包里面有初始化文件 __init__.py，導入的時候，會先執行 __init__.py。

然后要導入的項目就添加到了其命名空間內，我們可以通過 xx.yy 的方式來使用。

3.什么時候用相對導入，什么時候用絕對導入

先看看什么是絕對導入，所謂絕對導入就是這樣的形式：

import aa
import aa.bb
from aa import bb

這樣的方式很直觀， import 會去 sys.path 查找就行了，如果遇到了 ModuleNotFoundError，思考一下為什么 sys.path 沒有我們要導入的包，或者手動把這個包的路徑插入到 sys.path 中去。

再看看什么是相對導入，所謂相對導入就是這樣的形式：

from . import aa
from .aa import bb
from .. import yy

也就是說相對路徑中有個 . 號，用來表明要導入的模塊或當前的包的相對位置。

舉個例子，我們 pythonimportexample 目錄下新建一個目錄 subpackage1，在 subpackage1 內新建兩個文件 file3.py、file4.py。

內容如下：

file3.py :

print("This is file3.py")

file4.py：

from . import file3
print("This is file4.py")

只要我們直接運行 file4.py，那是一定會報錯的：

Python 提示我們：

ImportError: attempted relative import with no known parent package

也就是說相對導入不知道父包是誰，換句話說，這是一個子包，必須讓父包來調用它，直接運行這個文件是不行的，即使你在 file4.py 的目錄 subpackage1 同級的目錄執行該文件也是不行的，見上圖。

但是在 file4.py 的目錄 subpackage1 同級的目錄作為一個 module 來執行是可以的，如下圖：

換句話說，我們把 subpackage1 作為一個包來讓別人用，相對導入是可以的，比如說我們在目錄 subpackage1 同級的目錄新建一個 file5.py 的文件，內容如下：

file5.py:

from subpackage1 import file4。

然后，執行 python file5.py 可以看出，相對導入已經正常工作：

結論

• 如果是當做腳本文件直接運行的，使用絕對導入。

• 如果是當做模塊供其他文件導入，使用相對導入。

4.一個自定義包的例子

先上一個圖來看下目錄及引用結構，方塊的是目錄，橢圓的是文件，曲線是引用：

其中 import_example 目錄下有 setup.py 和 run.py

run.py 導入了 file4、file5、file6。

file4 導入了 file3，file5 導入了 file3。

file6 導入了 file2，file2 導入了 file1。

現在我們來執行一下 run.py 看下效果：

可以看出所有相對導入都已正常工作，雖然 file3 被導入了兩次，但只執行了一次，說明 Python 內部已經考慮了同一個包的多重導入問題。自定義包就是讓其他文件導入使用的，因此 pythonimportexample目錄下都使用相對導入。

以上就是關于“Python中import是如何工作的”這篇文章的內容，相信大家都有了一定的了解，希望小編分享的內容對大家有幫助，若想了解更多相關的知識內容，請關注億速云行業資訊頻道。