python中的包和导入

python使用包（package）、模块（module）来组织代码，以便于维护和管理。
使用关键字import来导入模块。导入要指定搜索路径，即从何处搜索模块。
Python搜索模块路径是由四部分构成的：

• 程序的主目录: 执行文件的目录，即__main__文件的目录。
• PATHONPATH目录：环境变量，可以设置或扩展它。
• 标准目录：DLLS, Lib, site-packages目录。
• .pth文件的目录: 可以放在python安装目录或site-packages中。每行一个路径
  最后这4部分的路径都存储在sys.path列表中。
  因此也可以在代码中使用sys.path.add(“/path/to/module”)来添加自定义搜索路径。

导入基础

实验环境：python3.9.2 windows

import PACKAGE OR MODULE [as ALIAS]  
from PACKAGE OR MODULE import [MODULE or OBJECT] [as ALIAS]

考虑如下的结构：

在main中import sub时打印打sub：

<module 'sub' (namespace)> <class 'module'>

可见package也是一种module，只是标识为namespace了。

绝对导入和相对导入

• 绝对导入：当从sys.path路径去搜索模块时，称为绝对导入。
  比如，import sys，import os。
  执行sub_main.py，如果我们要导入上级目录的top.py，那么需要把top所在的目录添加到sys.path中。

# sub_main.py
import sys
import os
sys.path.append(os.path.abspath(os.path.dirname(__file__) + '/..'))
# sys.path.append('..') 依赖当前命令的执行目录，可以用os.getcwd()获取。
print(sys.path)
import top

绝对导入简单清晰明了。

• 相对导入
  形如：

from . import x
from .. import x
from .m import x
from ...m import x

相对导入能避免一些包路径更改引入的大量绝对路径修改的麻烦。

相对导入有一个很重要的限制，就是相对路径不是一个顶层包，即__name__属性为__main__的顶层模块所在的目录

# main.py
import sub.sub2

main 导入sub2
sub2.py 有如下导入情境：

# sub2.py

## sub2 导入同包内的sub1
# import sub1  # error: No module named 'sub1'
import sub.sub1 # ok,绝对导入
from . import sub1 # ok, 相对导入模块
from .sub1 import add # ok, 相对导入模块内的函数
print(add(1, 2))

## 导入子包sub_sub
from .sub_sub import sub_sub # o, 相对导入

## 导入上层的top
# from .. import top # error: attempted relative import beyond top-level package
# 但是如果把整个python-import作为一个包，由另外的模块来引用。这样..就不是一个顶层包，
# from .. import top就是合法的

import top # ok, 绝对导入
print("module sub2")

__init__.py

当导入一个模块时（不管这个模块是包还是普通模块），包中的__init__.py文件会被自动导入。该文件可以用来做一些模块的初始化，控制import *的行为，简化外部导入，但有很多说法，只有目录下包含一个__init__.py文件才是一个包，我觉得是不对的。至少我自己使用中不是这样的。__init__.py只是一个会自动执行的普通py文件

考虑在main中导入sub_sub.py文件：

# main.py

# 当sub.__init__.py 中存在如下导入时：
# from .sub_sub import sub_sub
# from . import sub1
# 只需要导入sub就可以使用sub_sub和sub1。
# 否则，需要导入import sub.sub_sub.sub_sub和sub.sub1。
import sub

print(sub.sub1.os.getcwd())
print(sub.sub_sub.sub(1, 2))

# sub1.py
import os
print("module sub1")

def add(a, b):
    return a + b

# sub.__init__.py

from .sub_sub import sub_sub
from . import sub1

print("sub __init__.py")

def div(a, b):
    return a / b

# sub_sub/sub_sub.py
print('sub_sub： ', __file__)

def sub(a, b):
    return a - b

import, importlib

import 关键字是__import__函数的语法糖，在动态导入中推荐使用importlib而不是直接使用__import__。

import importlib
a = importlib.import_module('sub.sub1') # 绝对导入
b = importlib.import_module('sub1', package='sub') # 相对导入