python package module import 完全总结

总结这个python中 package以及module的导入，是遵循下面的文档结构进行的：

sound/                          Top-level package
      __init__.py               Initialize the sound package
      formats/                  Subpackage for file format conversions
              __init__.py
              wavread.py
              wavwrite.py
              aiffread.py
              aiffwrite.py
              auread.py
              auwrite.py
              ...
      effects/                  Subpackage for sound effects
              __init__.py
              echo.py
              surround.py
              reverse.py
              ...
      filters/                  Subpackage for filters
              __init__.py
              equalizer.py
              vocoder.py
              karaoke.py
              ...

. 
├── effects 
│   ├── echo.py 
│   ├── __init__.py 
│   ├── reverse.py 
│   ├── surround.py 
├── filters 
│   ├── equalizer.py 
│   ├── __init__.py 
│   ├── karaoke.py 
│   ├── vocoder.py 
├── formats 
│   ├── aiffread.py 
│   ├── aiffwrite.py 
│   ├── auread.py 
│   ├── auwrite.py 
│   ├── __init__.py 
│   ├── wavread.py 
│   ├── wavwrite.py 
├── __init__.py 
└── sound.py 

1.导入子目录的模块

这里导入子目录的某块，要保证子目录也是一个package (一个软件包)， 如果一个目录要想成为一个 package 的话，那个这个目录中必须包含 __init__.py 这个文件，最简单的就让这个文件为空就可以了。

加入当前在sound这个文件夹中，包含一个叫sound.py的文件， 如果在sound.py 中想要导入 子目录 filters 中的模块，那么filters必须要保证是一个 package ， 也就是要有 __init__.py这个文件。

然后可以使用目录 点号进行导入：

from filters import equalizer

from filters.equalizer import fun

如果在sound文件夹外面：

from sound.filter import equalizer

from sound.filter.equalizer import fun

在sound.py中导入的代码：

 import os
 print 'current file:'
 print os.path.realpath(__file__)

 print 'working dir:'
 print os.getcwd()

 from filters import equalizer
 equalizer.fun()

在sound文件夹外，加入有一个文件叫main.py:

 from sound.filters import equalizer
 equalizer.fun()

2 . from module import *

如果想使用 from module import *, 那么必须保证这个module中定义了  __init__.py这个文件，并且，__init__.py文件中定义了 __all__ = [] 这个变量。

如果没有定义 __all__这个变量，那个from module import * 能够工作，但是不能导入这个package 中的所有的module，只能导入在 __init__.py 中声明的变量，以及已经通过 路径导入的模块，例如:

from filters import equalizer

from filters import *

这个时候，只能通过 from filters import * 导入  __init__.py 中声明的变量和已经导入了的equalizer

如果没有使用 __all__ 定义 from module import * 需要导入的模块，那么默认的什么都不导入，如果你想使用某个模块就会报错：

import os  

print 'current file:'  

print os.path.realpath(__file__)  

  

print 'working dir:'  

print os.getcwd()  

  

from filters import *  

print type(vocoder) 

然后运行 python sound/sound.py, 得到以下的运行结果：

songwei@songwei-ThinkPad-T410:~/WeiSONG/python/sound$ python sound.py  
current file: 
/home/songwei/WeiSONG/python/sound/sound.py 
working dir: 
/home/songwei/WeiSONG/python/sound 
Traceback (most recent call last): 
  File "sound.py", line 9, in <module> 
    print type(vocoder) 
NameError: name 'vocoder' is not defined 

3. 子模块间的相互导入

如果在filters这个package的模块中需要使用这个package兄弟package的模块，那么可以使用相对路径导入。

对于文件sound/filters/equalizer.py 来说，如果要导入兄弟package的模块，那么可以这样使用：

from . import vocoder 
from .. import formats 
from ..effects import surround 

但是，这是要保证这个模块不是入口文件，只是作为被导入的模块才可以以这样使用。并且，导入这个模块的文件要在sound这个文件夹之外，也就是不能在sound文件夹内，例如：

在main.py中：

from sound.filters import equalizer 

equalizer.fun()

如果是在sound/sound.py中导入equalizer.py，那么这样使用就会出错，因为sound/sound.py在导入 equalizer.py的时候，当前目录就不能当作package了，因为sound.py就运行在当前目录，这样在使用 .. 进入上一级package的时候，就会报错。“ValueError: Attempted relative import beyond toplevel package”

如果在sound/sound.py中导入equalizer:

import os 
print 'current file:' 
print os.path.realpath(__file__) 

print 'working dir:' 
print os.getcwd() 

from filte  rs import equalizer 

这样的导入，当前文件 sound/sound.py 作为入口文件， 入口文件总是“__main__  ”，但是当使用sound.py作为入口文件的时候，就不能把sound这个文件夹作为一个完整的package来对待，因为你的入口文件在这个包的里面。 所以在equalizer.py 中进行相对导入的时候，使用 .. 运算符进入上一层的package, 然后发现入口文件就在上一层，所以不会把上一层当作一个package, 这样就会出现 下面这种错误。

ValueError: Attempted relative import beyond toplevel package

python 中只能在package中使用相对导入，不能在用户的应用程序中使用相对导入，因为不论是相对导入还是绝对导入，都是相当于当前模块来说的，对于用户的主应用程序，也就是入口文件，模块名总是为“ __main__  ”, 所以用户的应用程序必须使用绝对导入，而package中的导入可以使用相对导入。

在这里，相对导入 ., .., 应该理解为在：

. : 在当前的package中进行查找

.. : 在上一层的package中进行查找

不能理解为在当前目录中查找，也不能理解为在上一层目录中查找。

其他例子：

目录树

case2/
├── cat
│   ├── __init__.py
│   ├── cat.py
│   └── cat.pyc
├── dog
│   ├── __init__.py
│   └── dog.py
├── __init__.py
└── main.py 

代码

		
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
    
    
    
    

     
     
     
     # case2/cat/cat.py  
     
     
     
     
 
      from .. import dog  
     
    
    
    
    
    
    
    
    

     
     
     
     # case2/main.py  
     
     
     
     
 
      import cat.cat  
     
    
    
    
    

执行

# python case2/main.py 

ValueError: Attempted relative import beyond toplevel package

错误原因

这里的 case2 是一个包，但当你直接执行 main.py 的时候，就没有把完整的 case2 当作一个包来处理了，可想而知，下层的 cat.py 自然找不到上层包了。即想要相对导入成功，必须让下层的被导入对象是上层包或上层包内的对象。

4. 模块导入，工作目录的变化

使用import 以及from module import * 的时候，会将import进来的变量或者函数添加到当前的命名空间，也就是说from module import * 改变了原来被导入模块的变量的工作空间，将它们添加到当前的命名空间了。

例如： from sound.filters import equalizer 

把equalizer的变量添加到当前的命名空间，这样，即使是在equalizer.py代码中打印当前的工作目录，也不是equalizer.py文件所在的工作目录了。

在 main.py:

from sound.filters import equalizer 
equalizer.fun() 

运行结果：

songwei@songwei-ThinkPad-T410:~/WeiSONG/python$ python main.py  
current file: 
/home/songwei/WeiSONG/python/sound/filters/equalizer.pyc 
working dir: 
/home/songwei/WeiSONG/python 
in filters/equalizer.py 
current file: 
/home/songwei/WeiSONG/python/sound/filters/vocoder.pyc 
working dir: 
/home/songwei/WeiSONG/python 
current file: 
/home/songwei/WeiSONG/python/sound/effects/surround.pyc 
working dir: 
/home/songwei/WeiSONG/python 
in equalizer 

这里每个显示的“current file” 都是被导入的文件。

可见，所有的工作目录都为：/home/songwei/WeiSONG/python，即便是被导入的文件在不同的目录，有不同的文件名。