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恕我直言!你对Python里的import一无所知

恕我直言!你对Python里的import一无所知

作者: Python技术提升 | 来源:发表于2020-05-26 11:50 被阅读0次

    写 Python 通常我们会怎样导包?可能大部分情况下都是用 import,但除了 import 你还会些什么呢?下面我们来介绍一些骚操作。

    1. 直接 import

    人尽皆知的方法,直接导入即可

    >>> import os
    >>> os.getcwd()
    '/home/wangbm'
    

    与此类似的还有,不再细讲

    import ...
    import ... as ...
    from ... import ...
    from ... import ... as ...
    

    一般情况下,使用 import 语句导入模块已经够用的。

    但是在一些特殊场景中,可能还需要其他的导入方式。

    下面我会一一地给你介绍。

    1. 使用 import

    import 函数可用于导入模块,import 语句也会调用函数。其定义为:

    __import__(name[, globals[, locals[, fromlist[, level]]]])
    

    参数介绍:

    name (required): 被加载 module 的名称
    globals (optional): 包含全局变量的字典,该选项很少使用,采用默认值 global()
    locals (optional): 包含局部变量的字典,内部标准实现未用到该变量,采用默认值 - local()
    fromlist (Optional): 被导入的 submodule 名称
    level (Optional): 导入路径选项,Python 2 中默认为 -1,表示同时支持 absolute import 和 relative import。Python 3 中默认为 0,表示仅支持 absolute import。如果大于 0,则表示相对导入的父目录的级数,即 1 类似于 '.',2 类似于 '..'。
    使用示例如下:

    >>> os = __import__('os')
    >>> os.getcwd()
    '/home/wangbm'
    

    如果要实现 import xx as yy 的效果,只要修改左值即可

    如下示例,等价于 import os as myos:

    >>> myos = __import__('os')
    >>> myos.getcwd()
    '/home/wangbm'
    
    1. 使用 importlib

    importlib 是 Python 中的一个标准库,importlib 能提供的功能非常全面。

    它的简单示例:

    >>> import importlib
    >>> myos=importlib.import_module("os")
    >>> myos.getcwd()
    '/home/wangbm'
    

    如果要实现 import xx as yy效果,可以这样

    >>> import importlib
    >>> 
    >>> myos = importlib.import_module("os")
    >>> myos.getcwd()
    '/home/wangbm'
    
    1. 使用 imp

    imp 模块提供了一些 import 语句内部实现的接口。例如模块查找(find_module)、模块加载(load_module)等等(模块的导入过程会包含模块查找、加载、缓存等步骤)。可以用该模块来简单实现内建的 import 函数功能:

    >>> import imp
    >>> file, pathname, desc = imp.find_module('os')
    >>> myos = imp.load_module('sep', file, pathname, desc)
    >>> myos
    <module 'sep' from '/usr/lib64/python2.7/os.pyc'>
    >>> myos.getcwd()
    '/home/wangbm'
    

    从 python 3 开始,内建的 reload 函数被移到了 imp 模块中。而从 Python 3.4 开始,imp 模块被否决,不再建议使用,其包含的功能被移到了 importlib 模块下。即从 Python 3.4 开始,importlib 模块是之前 imp 模块和 importlib 模块的合集。

    1. 使用 execfile

    在 Python 2 中有一个 execfile 函数,利用它可以用来执行一个文件。

    语法如下:

    execfile(filename[, globals[, locals]])
    

    参数有这么几个:

    filename:文件名。
    globals:变量作用域,全局命名空间,如果被提供,则必须是一个字典对象。
    locals:变量作用域,局部命名空间,如果被提供,可以是任何映射对象。

    >>> execfile("/usr/lib64/python2.7/os.py")
    >>> 
    >>> getcwd()
    '/home/wangbm'
    
    1. 使用 exec

    execfile 只能在 Python2 中使用,Python 3.x 里已经删除了这个函数。

    但是原理值得借鉴,你可以使用 open … read 读取文件内容,然后再用 exec 去执行模块。

    示例如下:

    >>> with open("/usr/lib64/python2.7/os.py", "r") as f:
    ...     exec(f.read())
    ... 
    >>> getcwd()
    '/home/wangbm'
    
    1. import_from_github_com

    有一个包叫做 import_from_github_com,从名字上很容易得知,它是一个可以从 github 下载安装并导入的包。为了使用它,你需要做的就是按照如下命令使用pip 先安装它。

    $ python3 -m pip install import_from_github_com
    

    这个包使用了PEP 302中新的引入钩子,允许你可以从github上引入包。这个包实际做的就是安装这个包并将它添加到本地。你需要 Python 3.2 或者更高的版本,并且 git 和 pip 都已经安装才能使用这个包。

    pip 要保证是较新版本,如果不是请执行如下命令进行升级。

    $ python3 -m pip install --upgrade pip
    

    确保环境 ok 后,你就可以在 Python shell 中使用 import_from_github_com

    示例如下

    >>> from github_com.zzzeek import sqlalchemy
    Collecting git+https://github.com/zzzeek/sqlalchemy
    Cloning https://github.com/zzzeek/sqlalchemy to /tmp/pip-acfv7t06-build
    Installing collected packages: SQLAlchemy
    Running setup.py install for SQLAlchemy ... done
    Successfully installed SQLAlchemy-1.1.0b1.dev0
    >>> locals()
    {'__builtins__': <module 'builtins' (built-in)>, '__spec__': None,
    '__package__': None, '__doc__': None, '__name__': '__main__',
    'sqlalchemy': <module 'sqlalchemy' from '/usr/local/lib/python3.5/site-packages/\
    sqlalchemy/__init__.py'>,
    '__loader__': <class '_frozen_importlib.BuiltinImporter'>}
    >>>
    

    看了 import_from_github_com的源码后,你会注意到它并没有使用importlib。实际上,它的原理就是使用 pip 来安装那些没有安装的包,然后使用Python的__import__()函数来引入新安装的模块。

    8. 远程导入模块

    示例代码如下:

    # 新建一个 py 文件(my_importer.py),内容如下
    import sys
    import importlib
    import urllib.request as urllib2
    
    class UrlMetaFinder(importlib.abc.MetaPathFinder):
        def __init__(self, baseurl):
            self._baseurl = baseurl
    
    
        def find_module(self, fullname, path=None):
            if path is None:
                baseurl = self._baseurl
            else:
                # 不是原定义的url就直接返回不存在
                if not path.startswith(self._baseurl):
                    return None
                baseurl = path
    
            try:
                loader = UrlMetaLoader(baseurl)
                return loader
            except Exception:
                return None
    
    class UrlMetaLoader(importlib.abc.SourceLoader):
        def __init__(self, baseurl):
            self.baseurl = baseurl
    
        def get_code(self, fullname):
            f = urllib2.urlopen(self.get_filename(fullname))
            return f.read()
    
        def get_data(self):
            pass
    
        def get_filename(self, fullname):
            return self.baseurl + fullname + '.py'
    
    def install_meta(address):
        finder = UrlMetaFinder(address)
        sys.meta_path.append(finder)
    

    并且在远程服务器上开启 http 服务(为了方便,我仅在本地进行演示),并且手动编辑一个名为 my_info 的 python 文件,如果后面导入成功会打印 ok。

    $ mkdir httpserver && cd httpserver
    $ cat>my_info.py<EOF
    name='wangbm'
    print('ok')
    EOF
    $ cat my_info.py
    name='wangbm'
    print('ok')
    $
    $ python3 -m http.server 12800
    Serving HTTP on 0.0.0.0 port 12800 (http://0.0.0.0:12800/) ...
    ...
    

    一切准备好,验证开始。

    >>> from my_importer import install_meta
    >>> install_meta('http://localhost:12800/') # 往 sys.meta_path 注册 finder
    >>> import my_info  # 打印ok,说明导入成功
    ok
    >>> my_info.name  # 验证可以取得到变量
    'wangbm'
    

    好了,8 种方法都给大家介绍完毕,对于普通开发者来说,其实只要掌握 import 这种方法足够了,而对于那些想要自己开发框架的人来说,深入学习 import 以及 importlib 是非常有必要的。

    工具神器大集合:

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