Python中的Module是比较重要的概念。常见的情况是,事先写好一个.py文件,在另一个文件中需要import时,将事先写好的.py文件拷贝到当前目录,或者是在sys.path中增加事先写好的.py文件所在的目录,然后import。这样的做法,对于少数文件是可行的,但如果程序数目很多,层级很复杂,就很吃力了。
有没有办法,像Java的Package一样,将多个.py文件组织起来,以便在外部统一调用,和在内部互相调用呢?答案是有的。
要弄明白这个问题,首先要知道,Python在执行import语句时,到底进行了什么操作,按照Python的文档,它执行了如下操作:
第1步,创建一个新的,空的module对象(它可能包含多个module);
第2步,把这个module对象插入sys.module中
第3步,装载module的代码(如果需要,首先必须编译)
第4步,执行新的module中对应的代码。
在执行第3步时,首先要找到module程序所在的位置,其原理为:
如果需要导入的module的名字是m1,则解释器必须找到m1.py,它首先在当前目录查找,然后是在环境变量PYTHONPATH中查找。PYTHONPATH可以视为系统的PATH变量一类的东西,其中包含若干个目录。如果PYTHONPATH没有设定,或者找不到m1.py,则继续搜索与Python的安装设置相关的默认路径,在Unix下,通常是/usr/local/lib/python。
事实上,搜索的顺序是:当前路径(以及从当前目录指定的sys.path),然后是PYTHONPATH,然后是Python的安装设置相关的默认路径。正因为存在这样的顺序,如果当前路径或PYTHONPATH中存在与标准module同样的module,则会覆盖标准module。也就是说,如果当前目录下存在xml.py,那么执行import xml时,导入的是当前目录下的module,而不是系统标准的xml。
了解了这些,我们就可以先构建一个package,以普通module的方式导入,就可以直接访问此package中的各个module了。
Python中的package定义很简单,其层次结构与程序所在目录的层次结构相同,这一点与Java类似,唯一不同的地方在于,Python中的package必须包含一个__init__.py的文件。
例如,我们可以这样组织一个package:
package1/
__init__.py
subPack1/
__init__.py
module_11.py
module_12.py
module_13.py
subPack2/
__init__.py
module_21.py
module_22.py
……
__init__.py可以为空,只要它存在,就表明此目录应被作为一个package处理。当然,__init__.py中也可以设置相应的内容,下文详细介绍。
好了,现在我们在module_11.py中定义一个函数:
def funA():
print "funcA in module_11"
return
在顶层目录(也就是package1所在的目录,当然也参考上面的介绍,将package1放在解释器能够搜索到的地方)运行Python:
>>>from package1.subPack1.module_11 import funcA
>>>funcA()
funcA in module_11
这样,我们就按照package的层次关系,正确调用了module_11中的函数。
细心的用户会发现,有时在import语句中会出现通配符*,导入某个module中的所有元素,这是怎么实现的呢?
答案就在__init__.py中。我们在subPack1的__init__.py文件中写
__all__ = ['module_13', 'module_12']
然后进入Python
>>>from package1.subPack1 import *
>>>module_11.funcA()
Traceback (most recent call last):
File "<stdin>", line 1, in <module>
ImportError: No module named module_11
也就是说,以*导入时,package内的module是受__init__.py限制的。
好了,最后来看看,如何在package内部互相调用。
如果希望调用同一个package中的module,则直接import即可。也就是说,在module_12.py中,可以直接使用
import module_11
如果不在同一个package中,例如我们希望在module_21.py中调用module_11.py中的FuncA,则应该这样:
from package1.subPack1.module_11 import funcA
当然,在Python 2.5中,有更简单的办法:
from .. subPack1.module_11 import funcA
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