python包的导入——__init__.py

    Python中常见的文件导入模式:事先写好一个.py文件,如果在另一个.py文件中需要导入事先写好的.py文件时,就将事先写好的.py文件拷贝到当前目录,或者是sys.path增加事先写好的.py文件所在的目录,然后import。这种做法对于少数文件是可行的,但如果程序数目多,层级复杂,就不适用。 鉴于此,我们希望找到一种办法,像Java的Package一样,能将多个.py文件组织起来,以实现在外部统一调用和在内部互相调用。
    其实,主要是用到Python的包的概念,而__init__.py在包里起着重要作用。要弄明白这个问题,首先要知道,Python在执行import语句时,到底进行了什么操作,按照python的文档,它执行了如下操作:
    第1步,创建一个新的,空的module对象(它可能包含多个module)
    第2步,把这个module对象插入sys.module中
    第3步,装载module的代码(如果需要,首先必须编译)
    第4步,执行新的module中对应的代码。

    在执行第3步时,首先要找到module程序所在的位置。其原理为:如果需要导入的module的名字是m1,则解释器必须找到m1.py,它首先在当前目录查找,然后是在环境变量PYTHONPATH中查找。PYTHONPATH可以视为系统的PATH变量一类的东西,其中包含若干个目录。如果PYTHONPATH没有设定,或者找不到m1.py,则继续搜索与Python的安装设置相关的默认路径。正因为存在这样的顺序,如果当前路径或PYTHONPATH中存在与标准module同样的module,则会覆盖标准module。也就是说,如果当前目录下存在xml.py,那么执行import xml时,导入的是当前目录下的module,而不是系统标准的xml。

    了解了这些,我们就可以先构建一个package,以普通module的方式导入,就可以直接访问此package中的各个module了。Python中的package定义很简单,其层次结构与程序所在目录的层次结构相同,这一点与Java类似,唯一不同的地方在于,python中的package必须包含一个__init__.py的文件。
例如,我们可以这样组织一个package:

package1/
    __init__.py
    subPack1/
        __init__.py
        module_11.py
        module_12.py
        module_13.py
    subPack2/
        __init__.py
        module_21.py
        module_22.py
    ……
    __init__.py可以为空,只要它存在,就表明此目录应被作为一个package处理。当然,__init__.py中也可以设置相应的内容,下文详细介绍。好了,现在我们在module_11.py中定义一个函数:

def funA():
    print "funcA in module_11"
    return

    在顶层目录(也就是package1所在的目录,当然也参考上面的介绍,将package1放在解释器能够搜索到的地方)运行python:

>>>from package1.subPack1.module_11 import funcA
>>>funcA()
funcA in module_11

    这样,我们就按照package的层次关系,正确调用了module_11中的函数。

    细心的用户会发现,有时在import语句中会出现通配符*,导入某个module中的所有元素,这是怎么实现的呢?
答案就在__init__.py中。我们在subPack1的__init__.py文件中写

__all__ = ['module_13', 'module_12'] ,然后进入python

>>>from package1.subPack1 import *
>>>module_11.funcA()
Traceback (most recent call last):
  File "", line 1, in
ImportError: No module named module_11

也就是说,以*导入时,package内的module是受__init__.py限制的。

    好了,最后来看看,如何在package内部互相调用。如果希望调用同一个package中的module,则直接import即可。也就是说,在module_12.py中,可以直接使用

import module_11

如果不在同一个package中,例如我们希望在module_21.py中调用module_11.py中的FuncA,则应该这样:

from module_11包名.module_11 import funcA

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