文 |?軒轅御龍

來源：Python 技術「ID: pythonall」

Python憑什么就那么好用呢？

毫無疑問，大量現成又好用的內置/第三方庫功不可沒。

那我們是怎么使用它們的呢？

噢，對了~是用的import xxx這個語句。

之所以會有此一問，也是之前有一次使用PyCharm進行開發時（又）踩了個坑……

廢話少說，先講問題

像下面這樣一個項目結構：

Projetc_example |-- A|-- alpha.py|-- beta.py |-- B|-- theta.py |-- main|-- main.py

假設要在main.py中導入theta.py：

#?main/main.py from?B?import?theta

顯然會導致我們所不希望的問題，即Python不知道要到哪里去找這個名為B的模塊（包是一種特殊的模塊）：

Traceback?(most?recent?call?last):File?"main/main.py",?line?1,?in?<module>from?B?import?theta ModuleNotFoundError:?No?module?named?'B'

可是這就奇了怪了，為啥同樣的代碼，在PyCharm里運行就是好的了呢？

import的查找路徑

于是我們不辭艱辛，上下求索，原來在Python中，import語句實際上封裝了一系列過程。

1. 查找是否已導入同名模塊

首先，Python會按照import xxx中指定的包名，到sys.modules中查找當前環境中是否已經存在相應的包——不要奇怪為什么都沒有導入sys這個模塊就有sys.modules了。

sys是Python內置模塊，也就是親兒子，導入只是意思一下，讓我們這樣的外人在導入的環境中也可以使用相關接口而已，實際上相應的數據對Python而言從始至終都是透明的。

我們可以導入sys查看一下這個對象的具體內容（節省篇幅，做省略處理）：

>>>?import?sys >>>?sys.modules {'sys':?<module?'sys'?(built-in)>,?'builtins':?<module?'builtins'?(built-in)>,?...'re':?<module?'re'?from?'E:\\Anaconda\\Anaconda\\lib\\re.py'>,?...}

這些就都是Python一開始就已經加載好的模塊，也就是安裝好Python之后，只要一運行環境中就已經就緒的模塊——只是作為外人的我們還不能直接拿過來用，得跟Python報備一聲：“欸，我要拿您兒子來用了嗨~”

很容易可以發現，sys.modules中列出來的已加載模塊中存在明顯的不同，前面的很多模塊顯得很干凈，而后面的很多模塊都帶有from yyy'的字樣，并且這個yyy看起來還像是一個路徑。

這就關系到我們接下來要講的步驟了。

2. 在特定路徑下查找對應模塊

前面我們講到了，當我們導入某個模塊時，Python先會去查詢sys.modules，看其中是否存在同名模塊，查到了那當然皆大歡喜，Python直接把這個模塊給我們用就好了，畢竟兒子那么多，借出去賺點外快也是好事兒不是？

可問題在于：那要是沒找到呢？

這顯然是一個很現實的問題。畢竟資源是有限的，Python不可能把你可能用到的所有模塊全都一股腦給加載起來，否則這樣男上加男加男加男……誰也頂不住啊不是（大霧

于是乎就有人給Python出了個主意：那你等到要用的時候，再去找他說他是你兒子唄

Python：妙哇~

有了這個思路，Python就指定了幾家特定的酒樓，說：“凡是去消費的各位，都可以給我當兒子。”

就這樣，一些本來不是Python親兒子的人，出于各種原因聚集到了這幾家酒樓，以雇傭兵的身份隨時準備臨時稱為Python的兒子。

這可就比周文王開局就收100個義子優雅多了，養家糊口的壓力也就沒那么大了（Python：什么？我的親兒子都不止100個？你說什么？聽不見啊——

回到正經的畫風來——

實際上，在Python中，sys.path維護的就是這樣一個py交易的結果~~（誒？好像莫名發現了什么），其中保存的內容就是這幾家“指定酒樓”，也就是當Python遇到不認識的兒子~~模塊時，就會去實地查找的路徑。

我們也可以打印出來看看具體內容：

>>>?sys.path ['',?'E:\\Anaconda\\Anaconda\\python37.zip',?'E:\\Anaconda\\Anaconda\\DLLs',?'E:\\Anaconda\\Anaconda\\lib',?'E:\\Anaconda\\Anaconda',?'E:\\Anaconda\\Anaconda\\lib\\site-packages',?'E:\\Anaconda\\Anaconda\\lib\\site-packages\\win32',?'E:\\Anaconda\\Anaconda\\lib\\site-packages\\win32\\lib',?'E:\\Anaconda\\Anaconda\\lib\\site-packages\\Pythonwin']

大體上就是安裝環境時配置的一些包所在路徑，其中第一個元素代表當前所執行腳本所在的路徑。

也正是因此，我們可以在同一個目錄下，大大方方地調用其他模塊。

3. 將模塊與名字綁定

找到相應的非親生模塊還沒完，加載了包還得為它分配一個指定的名字，我們才能在腳本中使用這個模塊。

當然多數時候我們感知不到這個過程，因為我們就是一個import走天下：

import?sys import?os import?requests

這個時候我們指定的模塊名，實際上也是指定的稍后用來調用相應模塊的對象名稱。

換個更明顯的：

import?requests?as?req

如果這個時候只使用了第二種方式來導入requests這個模塊，那么很顯然在之后的程序流程中，我們都不能使用requests這個名字來調用它而應當使用req。

這就是Python導入過程中的名稱綁定，本質上與正常的賦值沒有太大區別，加載好了一個對象之后，然后為這個對象賦一個指定的變量名。

當然即使是已經加載好的模塊，我們也可以利用這個名稱綁定的機制為它們取別名，比如：

>>>?import?sys >>>?import?sys?as?sy >>>?sys.path ['',?'E:\\Anaconda\\Anaconda\\python37.zip',?'E:\\Anaconda\\Anaconda\\DLLs',?'E:\\Anaconda\\Anaconda\\lib',?'E:\\Anaconda\\Anaconda',?'E:\\Anaconda\\Anaconda\\lib\\site-packages',?'E:\\Anaconda\\Anaconda\\lib\\site-packages\\win32',?'E:\\Anaconda\\Anaconda\\lib\\site-packages\\win32\\lib',?'E:\\Anaconda\\Anaconda\\lib\\site-packages\\Pythonwin'] >>>?sy.path ['',?'E:\\Anaconda\\Anaconda\\python37.zip',?'E:\\Anaconda\\Anaconda\\DLLs',?'E:\\Anaconda\\Anaconda\\lib',?'E:\\Anaconda\\Anaconda',?'E:\\Anaconda\\Anaconda\\lib\\site-packages',?'E:\\Anaconda\\Anaconda\\lib\\site-packages\\win32',?'E:\\Anaconda\\Anaconda\\lib\\site-packages\\win32\\lib',?'E:\\Anaconda\\Anaconda\\lib\\site-packages\\Pythonwin'] >>>?sys?==?sy True

問題解決

好了，上面就是對Python導入機制的大致介紹，但是說了半天，我們的問題還沒有解決：在項目中如何簡潔地跨模塊導入其他模塊？

在使用PyCharm的時候倒是一切順遂，因為PyCharm會自動將項目的根目錄加入到導入的搜索路徑，也就是說像下面這樣的項目結構，在任意模塊中都可以很自然地通過import A導入模塊A，用import B導入模塊B。

Projetc_example |-- A|-- alpha.py|-- beta.py |-- B|-- theta.py |-- main|-- main.py

但是在非IDE環境中呢？或者說就是原生的Python環境中呢？

很自然地我們就會想到：那就手動把項目根目錄加入到sys.path中去嘛。說起來也跟PyCharm做的事沒差呀

可以，貧道看你很有悟性，不如跟我去學修仙吧

所以我們就通過sys和os兩個模塊七搞八搞（這兩個模塊以前有過介紹，不再贅述）——

噔噔噔噔——好使了

#?Peoject_example/A/alpha.py print("name:?"?+?__name__) print("file:?"?+?__file__)def?al():print("Importing?alpha?succeeded.")

main.py中則加入一個邏輯，在sys.path中增加一個項目根目錄：

import?os import?syssys.path.append(os.path.dirname(os.path.dirname(os.path.realpath(__file__))))import?A.alphaA.alpha.al()#?name:?A.alpha #?file:?*\Project_example\A\alpha.py #?Importing?alpha?succeeded.

大功告成，風緊扯呼~

總結

本文借由一個易現問題引出對Python導入機制的介紹，實際上限于篇幅，導入機制只是做了一個概覽，具體的內容還要更加復雜。本文講到的這三步則適用于比較常見的情形，了解了這三步也足以應付很多問題了。更多內容還是留待大家自行探索，當然后續也可能會有文章進一步講解——誰知道呢哈哈~~（又挖坑了）~~

參考資料

https://docs.python.org/zh-cn/3/reference/import.html

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【代碼】

https://github.com/JustDoPython/python-examples/tree/master/xuanyuanyulong/2020-10-13-import-system

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總結

以上是生活随笔為你收集整理的学了半天，import 到底在干啥？的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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