模块与包

模块

Python 中一个以 .py 结尾的文件就是一个模块，模块中定义了变量、函数等来实现一些类似的功能。Python 有很多自带的模块（标准库）和第三方模块，一个模块可以被其他模块引用，实现了代码的复用性。模块分为以下三种：

• 内置标准模块（又称标准库）执行help('modules')查看所有python自带模块列表
• 第三方开源模块，可通过 pip install 模块名 安装
• 自定义模块

包

当你的模块文件越来越多，就需要对模块文件进行划分。包是存放模块的文件夹，包中包含 __init__.py 和其他模块，__init__.py 可为空也可定义属性和方法，在 Python3.3 之前的版本，一个文件夹中只有包含 __init__.py，其他程序才能从该文件夹引入相应的模块、函数等，之后的版本没有 __init__.py 也能正常导入，简单来说就是 Python3.3 之前的版本，__init__.py 是包的标识，是必须要有的，之后的版本可以没有。

Python 所有加载的模块信息都存放在 sys.modules 字典结构中，当 import 一个模块时，会按如下步骤来进行

import ...

import 包名1.包名2...模块名

如果 import A，检查 sys.modules 中是否已经有 A，如果有则不加载，如果没有则为 A 创建 module 对象，并加载 A，即可以重复导入，但只加载一次。

from ... import ...

from 包名1.包名2... import 模块名
from 包名1.包名2...模块名 import 变量名/函数名

如果 from A import B，先为 A 创建 module 对象，再解析 A，从中寻找 B 并填充到 A 的 __dict__ 中。

举例

首先创建包和模块的目录结构如下：

package
|- pg1
|- - __init__.py
|- - a.py
|- - b.py
|- pg2
|- - __init__.py
|- - c.py
|- - d.py

a.py

def a():
    print('a')

b.py

def b():
    print('b')

c.py

def c():
    print('c')

d.py

def d():
    print('d')

模块与包的调用

# a 模块中引入 b 模块
import pg1.b
from pg1 import b

# a 模块中引入 c 模块
import pg2.c
from pg2 import c

# a 模块中引入 c 模块和 d 模块
import pg2.c,pg2.d
from pg2 import c,d

# a 模块中引入包 pg2 下的所有模块
from pg2 import *

# a 模块中引入 d 模块中函数 d()
from pg2.d import d
# 调用函数 d()
d()

绝对导入与相对导入

对于 Python 的包内导入，即包内模块导入包内模块，存在绝对导入和相对导入问题。

普通 Python 模块的搜索路径

• 在当前模块所在路径中搜索导入模块
• 在环境变量 PYTHONPATH 指定的路径列表中搜索导入模块
• 在 sys.path 指定的路径列表中搜索导入模块

绝对导入

绝对导入的格式为 import A.B 或 from A import B

如果是绝对导入，一个模块只能导入自身的子模块或和它的顶层模块同级别的模块及其子模块。若要导入其他位置的模块和包，一个简单的办法可以采用sys.path指定路径列表，例如用绝对方式导入上层目录中的模块，可以采用如下形式：

import sys
sys.path.append('..')

相对导入

相对导入格式为 from .A import B 或 from ..X import Y。

• . 代表当前模块，
• .. 代表上层模块，
• ... 代表上上层模块，依次类推。

需要注意：存在相对导入语句的模块，是不能直接运行的，否则会有异常：

ValueError: Attempted relative import in non-package

如果是相对导入，一个模块必须有包结构且只能导入它的顶层模块内部的模块 所以，如果一个模块被直接运行，则它自己为顶层模块，不存在层次结构，所以找不到其他的相对路径，所以如果直接运行 python xx.py ，而xx.py有相对导入就会报错!

参考

Python 包内的导入问题（绝对导入和相对导入）

Python 基础（十）：模块与包