Python __init__.py 作用详解

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__init__.py该文件的作用就是相当于把自身整个文件夹当作一个包来管理，每当有外部import的时候，就会自动执行里面的函数。

1. 标识该目录是一个python的模块包（module package）

如果你是使用python的相关IDE来进行开发，那么如果目录中存在该文件，该目录就会被识别为 module package 。

2. 简化模块导入操作

假设我们的模块包的目录结构如下：

.
└── mypackage
    ├── subpackage_1
    │   ├── test11.py
    │   └── test12.py
    ├── subpackage_2
    │   ├── test21.py
    │   └── test22.py
    └── subpackage_3
        ├── test31.py
        └── test32.py

如果我们使用最直接的导入方式，将整个文件拷贝到工程目录下，然后直接导入：

from mypackage.subpackage_1 import test11
from mypackage.subpackage_1 import test12
from mypackage.subpackage_2 import test21
from mypackage.subpackage_2 import test22
from mypackage.subpackage_3 import test31
from mypackage.subpackage_3 import test32

这样的话，看起来就会很麻烦，查找的时候也会麻烦，此时__init__.py就起到了简化的作用。

2.1 init.py 是怎么工作的？

实际上，如果目录中包含了 __init__.py 时，当用 import 导入该目录时，会执行 __init__.py 里面的代码。我们在mypackage目录下增加一个 __ init __.py 文件来做一个实验：

.
└── mypackage
    ├── __init__.py
    ├── subpackage_1
    │   ├── test11.py
    │   └── test12.py
    ├── subpackage_2
    │   ├── test21.py
    │   └── test22.py
    └── subpackage_3
        ├── test31.py
        └── test32.py

mypackage/__init__.py 里面加一个print，如果执行了该文件就会输出

print("You have imported mypackage")

下面直接用交互模式进行 import

>>> import mypackage
You have imported mypackage

很显然，__init__.py 在包被导入时会被执行。

2.2 控制模块导入

我们再做一个实验，在 mypackage/init.py 添加以下语句：

from subpackage_1 import test11

我们导入 mypackage 试试:

>>> import mypackage
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
  File "/home/taopeng/Workspace/Test/mypackage/__init__.py", line 2, in <module>
    from subpackage_1 import test11
ImportError: No module named 'subpackage_1'

报错了。。。怎么回事？
　　原来，在我们执行import时，当前目录是不会变的（就算是执行子目录的文件），还是需要完整的包名。

from mypackage.subpackage_1 import test11

综上，我们可以在init.py 指定默认需要导入的模块

2.3 偷懒的导入方法

有时候我们在做导入时会偷懒，将包中的所有内容导入

from mypackage import *

这是怎么实现的呢？ __all__变量就是干这个工作的。
　　__all__ 关联了一个模块列表，当执行 from xx import * 时，就会导入列表中的模块。我们将 __init__.py 修改为 :

__all__ = ['subpackage_1', 'subpackage_2']

这里没有包含 subpackage_3，是为了证明 __all__ 起作用了，而不是导入了所有子目录。

>>> from mypackage import *
>>> dir()
['__builtins__', '__doc__', '__loader__', '__name__', '__package__', '__spec__', 'subpackage_1', 'subpackage_2']
>>> 
>>> dir(subpackage_1)
['__doc__', '__loader__', '__name__', '__package__', '__path__', '__spec__']

子目录的中的模块没有导入！！！
该例子中的导入等价于:from mypackage import subpackage_1, subpackage_2
因此，导入操作会继续查找 subpackage_1 和 subpackage_2 中的 __init__.py 并执行。（但是此时不会执行 import *）
我们在 subpackage_1 下添加 __init__.py 文件:

__all__ = ['test11', 'test12']
# 默认只导入test11
from mypackage.subpackage_1 import test11

再来导入试试

>>> from mypackage import *
>>> dir()
['__builtins__', '__doc__', '__loader__', '__name__', '__package__', '__spec__', 'subpackage_1', 'subpackage_2']
>>> 
>>> dir(subpackage_1)
['__all__', '__builtins__', '__cached__', '__doc__', '__file__', '__loader__', '__name__', '__package__', '__path__', '__spec__', 'test11']

如果想要导入子包的所有模块，则需要更精确指定。

>>> from mypackage.subpackage_1 import *
>>> dir()
['__builtins__', '__doc__', '__loader__', '__name__', '__package__', '__spec__', 'test11', 'test12']

3. 配置模块的初始化操作

在了解了__init__.py的工作原理后，应该能理解该文件就是一个正常的python代码文件。
因此可以将初始化代码放入该文件中。