Python的import机制，,模块与包在了解 im

模块与包

在了解 import 之前，有两个概念必须提一下：

模块: 一个.py文件就是一个模块（module）包:__init__.py文件所在目录就是包（package）

当然，这只是极简版的概念。实际上包是一种特殊的模块，而任何定义了__path__属性的模块都被当做包。只不过，咱们日常使用中并不需要知道这些。

两种形式的 import

import有两种形式：

import ...from ... import ...

两者有着很细微的区别，先看几行代码。

from string import ascii_lowercaseimport stringimport string.ascii_lowercase

运行后发现最后一行代码报错：ImportError: No module named ascii_lowercase，意思是：“找不到叫 ascii_lowercase 的模块”。第 1 行和第 3 行的区别只在于有没有from，翻翻语法定义发现有这样的规则：

import ...后面只能是模块或包from ... import ...中，from后面只能是模块或包，import后面可以是任何变量

可以简单的记成：第一个空只能填模块或包，第二个空填啥都行。

import 的搜索路径

提问，下面这几行代码的输出结果是多少？

import stringprint(string.ascii_lowercase)

是小写字母吗？那可不一定，如果目录树是这样的：

./├── foo.py└── string.py

foo.py所在目录有叫string.py的文件，结果就不确定了。因为你不知道import string到底是 import 了./string.py还是标准库的string。为了回答这个问题，我们得了解一下 import 是怎么找到模块的，这个过程比较简单，只有两个步骤：

搜索「内置模块」（built-in module）搜索sys.path中的路径

而sys.path在初始化时，又会按照顺序添加以下路径：

foo.py所在目录（如果是软链接，那么是真正的foo.py所在目录）或当前目录；环境变量PYTHONPATH中列出的目录（类似环境变量PATH，由用户定义，默认为空）；site模块被 import 时添加的路径1（site会在运行时被自动 import）。

import site所添加的路径一般是XXX/site-packages（Ubuntu 上是XXX/dist-packages），比如在我的机器上是/usr/local/lib/python2.7/site-packages。同时，通过pip安装的包也是保存在这个目录下的。如果懒得记sys.path的初始化过程，可以简单的认为 import 的查找顺序是：

内置模块.py文件所在目录pip或easy_install安装的包

相对 import 与 绝对 import

相对 import

当项目规模变大，代码复杂度上升的时候，我们通常会把一个一个的.py文件组织成一个包，让项目结构更加清晰。这时候 import 又会出现一些问题，比如：一个典型包的目录结构是这样的：

 string/├── __init__.py├── find.py└── foo.py

如果string/foo.py的代码如下：

# string/foo.pyfrom string import findprint(find)

那么python string/foo.py的运行结果会是下面的哪一个呢？

<module ‘string.find‘ from ‘string/find.py‘><function find at 0x123456789>

按我们前面讲的各种规则来推导，因为foo.py所在目录string/没有string模块（即string.py），所以 import 的是标准库的string，答案是后者。不过，如果你把foo当成string包中的模块运行，即python -m string.foo，会发现运行结果是前者。同样的语句，却有着两种不同的语义，这无疑加重了咱们的心智负担，总不能每次咱们调试包里的模块时，都去检查一下执行的命令是python string/foo.py还是python -m string.foo吧？

相对 import 就是专为解决「包内导入」（intra-package import）而出现的。它的使用也很简单，from的后面跟个.就行：

# from string/ import find.pyfrom . import find# from string/find.py import *from .find import *

我们再看个复杂点的例子，有个包的目录结构长这样：

one/├── __init__.py├── foo.py└── two/    ├── __init__.py    ├── bar.py    └── three/        ├── __init__.py        ├── dull.py        └── run.py

from . import dullfrom .. import barfrom ... import fooprint(‘Go, go, go!‘)

改成

from .dull import *from ..bar import *from ...foo import *print(‘Go, go, go!‘)

结果是一样的。

那么python string/foo.py和python -m string.foo的运行结果又是怎样呢？运行一下发现，两者的输出分别是：

Traceback (most recent call last):  File "string/foo.py", line 1, in <module>    from . import findValueError: Attempted relative import in non-package

<module ‘string.find‘ from ‘string/find.py‘>

原因在于python string/foo.py把foo.py当成一个单独的脚本来运行，认为foo.py不属于任何包，所以此时相对 import 就会报错。也就是说，无论命令行是怎么样的，运行时 import 的语义都统一了，不会再出现运行结果不一致的情况。

Python的import机制