Python炫技操作：花式导包的八种方法

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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。

2. 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' 

3. 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' 

4. 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。

5. 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' 

6. 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' 

7. 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

我在这篇文章里(深入探讨 Python 的 import 机制：实现远程导入模块)，深入剖析了导入模块的内部原理，并在最后手动实现了从远程服务器上读取模块内容，并在本地成功将模块导入的导入器。

具体内容非常的多，你可以点击这个链接进行深入学习。

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。