Python import 跟 Java import 有什么区

作者: shengjk1 | 来源:发表于2024-03-12 13:07 被阅读0次

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一、前言

这一篇是上一篇关于 Python 的 import，你了解多少？的姊妹篇。在上一篇中，我们详细论述了 Python import 关键字。本篇，将会详细比一下，两个特别有代表性的语言 Java 和 Python 中的 import 关键字同和异

二、不同点

两种语言的 import 的不同点有很多，比如：

语法：Java和Python中的import语句的语法不同。在Java中，import语句通常以import关键字开始，后面跟着要导入的类或包的全限定名。而在Python中，import语句通常以import关键字开始，后面跟着要导入的模块的名称。
编译时 vs 运行时：在Java中，import语句在编译时处理，编译器会解析导入路径、查找类文件并加载类。而在Python中，import语句在运行时处理，解释器会查找模块文件并执行其中的代码。
名称冲突解决：在Java中，如果导入的类或包的名称与当前命名空间中的其他定义冲突，必须使用完整的类名或使用import语句的全限定名来区分。而在Python中，可以使用as关键字为导入的模块或对象指定别名，以避免名称冲突。
静态绑定 vs 动态绑定：在Java中，类的导入是在编译时进行的，编译器会根据导入的类的类型进行静态绑定。而在Python中，模块的导入是在运行时进行的，解释器会根据导入的模块的名称进行动态绑定。

其他的很容易理解，这里我们重点对第 2 和 3 条进行详细描述

2.1 import module or class

2.1.1 Python import module

在Python中，当一个模块被导入时，模块中的代码会被执行。然而，模块中的代码只会在第一次导入时执行一次。之后，如果再次导入同一个模块，Python解释器会直接使用已经加载的模块，而不会再次执行模块中的代码。

值得注意的是，如果在模块中存在全局级别的可执行语句（例如函数定义以外的代码），则在导入时会执行这些语句。因此，模块的导入可能会触发一些副作用操作，例如打印输出或初始化全局变量。

2.1.2 Java import class

在Java中，当一个类被导入时，该类的代码不会被立即执行。类的执行是在实际使用该类的时候发生的。

当导入一个类时，Java编译器会在编译阶段检查类的语法和类型，并生成或获取对应的字节码文件。这个字节码文件包含了类的定义和方法的字节码指令，但不会立即执行。

在程序运行时，当使用该类创建对象、调用方法或访问静态成员时，Java虚拟机（JVM）会加载该类的字节码文件，并根据需要执行类的代码。

需要注意的是，类的加载和初始化是按需进行的，即当第一次使用某个类时才会发生。一旦类被加载和初始化，JVM会缓存该类的Class对象，以便后续的使用。这种机制可以提高类的加载和执行的性能。

例如，假设我们有一个名为MyClass的类，并将其导入到另一个类中：

import com.example.MyClass;

public class AnotherClass {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("Before creating an instance of MyClass");
        
        MyClass obj = new MyClass(); // 创建MyClass的实例
        
        System.out.println("After creating an instance of MyClass");
        
        obj.someMethod(); // 调用MyClass的方法
    }
}

在上述代码中，当AnotherClass被执行时，会先打印Before creating an instance of MyClass，然后创建MyClass的实例，并打印After creating an instance of MyClass。这时，MyClass的构造函数会被调用。

如果MyClass中有其他静态成员或静态初始化块，它们也会在类被加载时执行一次。

总结起来，当一个Java类被导入时，类的代码不会立即执行。类的加载和初始化是在实际使用该类的时候按需发生的。类的加载和执行是由Java虚拟机（JVM）在程序运行时控制的。

2.2 import package

2.2.1 Python import package

在Python中，当导入一个包（package）时，包本身不会被执行。只有在使用该包中的模块或对象时，才会执行相应的代码。

当导入一个包时，Python解释器会查找并执行该包下的__init__.py文件。__init__.py文件可以包含一些初始化代码，用于设置包的环境、导入子模块或执行其他需要在导入时执行的操作。但这些代码只会在首次导入包时执行一次。

2.2.2 Java import package

在Java中，当一个包（package）被导入后，并不会立即加载和执行其中的类。类的加载和执行是在实际使用该类时进行的。

具体来说，当使用一个类时（例如创建该类的实例、调用该类的静态方法、访问该类的静态字段等），Java虚拟机（JVM）会根据需要进行类的加载和初始化操作。类的加载是指将类的字节码加载到内存中，并创建对应的Class对象。类的初始化是指执行类的静态初始化器和静态变量的赋值操作。

类的加载和初始化是按需进行的，即当第一次使用某个类时才会发生。一旦类被加载和初始化，JVM会缓存该类的Class对象，以便后续的使用。

需要注意的是，Java的类加载是按需延迟的，即在类被首次使用之前，它的加载和初始化都不会发生。这种延迟加载的机制可以提高性能，避免不必要的类加载和初始化操作。

3. import 时各自的解释器/编译器在做什么( 只是一个大概的过程，并不是严格正确，主要是为了方便理解 )

3.1 Python

在Python中，当解释器遇到import语句时，它执行以下几个步骤：

解析导入路径：解释器会解析import语句中指定的模块的路径。这个路径可以是相对路径或绝对路径，并且可以包含多个层级和包名。
查找模块：解释器会根据解析的路径查找对应的模块文件（以 .py 或 .pyc 形式存在）。它会按照一定的搜索顺序查找模块，包括当前目录、Python标准库目录和自定义模块路径等。
编译模块：一旦找到模块文件，解释器会对模块进行编译，将其转换为字节码形式。对于首次导入的模块，解释器会生成对应的 .pyc 文件，以便提高后续导入的性能。
创建命名空间：解释器会为导入的模块创建一个独立的命名空间，用于存储模块中定义的变量、函数和类等。这样可以避免命名冲突，并允许代码通过模块名来引用其中的对象。
执行模块代码：解释器会执行模块中的代码，按照顺序执行模块中的语句和定义的函数、类等。这样，模块中的变量和函数会被加载到命名空间中，可以在代码中直接访问和使用。
返回模块对象：当模块中的代码执行完毕后，解释器会返回一个代表该模块的模块对象。这个模块对象可以被赋值给变量，以便在代码中使用模块中的功能。

需要注意的是，Python解释器在首次导入模块时，会执行模块中的代码并创建对应的命名空间。但在后续的导入过程中，解释器会直接使用已经编译和加载的模块对象，而不会再次执行模块中的代码。

总结起来，Python解释器在遇到import语句时会解析导入路径，查找并编译模块，创建命名空间，并执行模块中的代码。这样，模块中的变量、函数和类等会被加载到命名空间中，可以在代码中直接访问和使用。

3.2 Java

在Java中，import语句的作用是引入其他类或包，以便在代码中使用这些类或包中定义的功能。当Java解释器遇到import语句时，它会执行以下几个步骤：

解析import语句： Java解释器会解析import语句，获取导入的类或包的名称。例如，import java.util.ArrayList;将导入java.util包中的ArrayList类。
查找类或包： 解释器会查找导入的类或包，以确定其位置。它首先搜索Java类路径（包括标准库和自定义库），然后在指定位置查找。如果找到了类或包，解释器将继续执行下一步。否则，将会抛出ClassNotFoundException或NoClassDefFoundError等异常。
加载类或包： 如果找到了类或包，解释器将加载它们，同时也会创建相应的命名空间。加载过程包括加载字节码文件、验证字节码的正确性以及将字节码转换为内存中的可执行代码。如果导入的是一个包，解释器将加载包中的所有类。
建立符号引用： 解释器建立与导入的类或包的符号引用，以便在代码中引用它们。这允许你使用导入的类或包的名称而不必使用完全限定的类名。
解析符号引用： 当你在代码中使用导入的类或包时，解释器会解析符号引用，以确定它们的具体含义。例如，如果你在代码中使用ArrayList，解释器会解析它为导入的java.util.ArrayList类。

需要注意的是，import语句本身并不会导致类的加载或执行，它只是告诉解释器需要访问某个类或包。类的加载和初始化是在实际使用该类时按需发生的，如创建对象、调用方法等。

一旦类被加载和初始化，JVM会缓存该类的Class对象，以便后续的使用。这样，在多次使用同一个类时，解释器不需要重新加载和初始化，而是直接使用缓存的Class对象。

三、相同点

功能：无论是 Java 还是 Python ，import语句的主要功能都是引入其他类或模块，以便在代码中使用它们的功能。
命名空间：import语句将被导入的类或模块的定义引入到当前命名空间中，以便在代码中直接访问它们。
都是关键字

四、总结

Python和Java作为流行的编程语言,都提供了import机制来引入外部代码模块/类。尽管在具体语法、导入时机、执行细节等方面有一定区别,但二者的import语句都具有引入外部代码、扩展功能、统一命名空间的作用,可以增强代码的模块化和可重用性。掌握import的用法对于合理组织和复用代码至关重要。

Python import 跟 Java import 有什么区

一、前言

二、不同点