Python炫技操作:花式导包的八种方法

开发 后端
今天这篇文章,跟大家分享 8 种(对,你没有听错,就是 8 种)导入模块的方法。

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1. 直接 import

人尽皆知的方法,直接导入即可

 

  1. >>> import os 
  2. >>> os.getcwd() 
  3. '/home/wangbm' 

与此类似的还有,不再细讲

 

  1. import ... 
  2. import ... as ... 
  3. from ... import ... 
  4. 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:

 

  1. __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:

 

  1. >>> os = __import__('os'
  2. >>> os.getcwd() 
  3. '/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:

 

  1. >>> myos = __import__('os'
  2. >>> myos.getcwd() 
  3. '/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:

 

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

如果要实现 import xx as yy效果,可以这样

 

  1. >>> import importlib 
  2. >>>  
  3. >>> myos = importlib.import_module("os"
  4. >>> myos.getcwd() 
  5. '/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:

 

  1. >>> import imp 
  2. >>> file, pathname, desc = imp.find_module('os'
  3. >>> myos = imp.load_module('sep', file, pathname, desc
  4. >>> myos 
  5. <module 'sep' from '/usr/lib64/python2.7/os.pyc'
  6. >>> myos.getcwd() 
  7. '/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:

 

  1. 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。

 

  1. >>> execfile("/usr/lib64/python2.7/os.py"
  2. >>>  
  3. >>> getcwd() 
  4. '/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:

 

  1. >>> with open("/usr/lib64/python2.7/os.py""r"as f: 
  2. ...     exec(f.read()) 
  3. ...  
  4. >>> getcwd() 
  5. '/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。

 

  1. $ 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。

 

  1. $ 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

 

  1. >>> from github_com.zzzeek import sqlalchemy 
  2. Collecting git+https://github.com/zzzeek/sqlalchemy 
  3. Cloning https://github.com/zzzeek/sqlalchemy to /tmp/pip-acfv7t06-build 
  4. Installing collected packages: SQLAlchemy 
  5. Running setup.py install for SQLAlchemy ... done 
  6. Successfully installed SQLAlchemy-1.1.0b1.dev0 
  7. >>> locals() 
  8. {'__builtins__': <module 'builtins' (built-in)>, '__spec__': None, 
  9. '__package__': None, '__doc__': None, '__name__''__main__'
  10. 'sqlalchemy': <module 'sqlalchemy' from '/usr/local/lib/python3.5/site-packages/\ 
  11. sqlalchemy/__init__.py'>, 
  12. '__loader__': <class '_frozen_importlib.BuiltinImporter'>} 
  13. >>> 

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:

 

  1. # 新建一个 py 文件(my_importer.py),内容如下 
  2. import sys 
  3. import importlib 
  4. import urllib.request as urllib2 
  5.  
  6. class UrlMetaFinder(importlib.abc.MetaPathFinder): 
  7.     def __init__(self, baseurl): 
  8.         self._baseurl = baseurl 
  9.  
  10.  
  11.     def find_module(self, fullname, path=None): 
  12.         if path is None: 
  13.             baseurl = self._baseurl 
  14.         else
  15.             # 不是原定义的url就直接返回不存在 
  16.             if not path.startswith(self._baseurl): 
  17.                 return None 
  18.             baseurl = path 
  19.  
  20.         try: 
  21.             loader = UrlMetaLoader(baseurl) 
  22.             return loader 
  23.         except Exception: 
  24.             return None 
  25.  
  26. class UrlMetaLoader(importlib.abc.SourceLoader): 
  27.     def __init__(self, baseurl): 
  28.         self.baseurl = baseurl 
  29.  
  30.     def get_code(self, fullname): 
  31.         f = urllib2.urlopen(self.get_filename(fullname)) 
  32.         return f.read() 
  33.  
  34.     def get_data(self): 
  35.         pass 
  36.  
  37.     def get_filename(self, fullname): 
  38.         return self.baseurl + fullname + '.py' 
  39.  
  40. def install_meta(address): 
  41.     finder = UrlMetaFinder(address) 
  42.     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。

 

  1. $ mkdir httpserver && cd httpserver 
  2. $ cat>my_info.py<EOF 
  3. name='wangbm' 
  4. print('ok'
  5. EOF 
  6. $ cat my_info.py 
  7. name='wangbm' 
  8. print('ok'
  9. $ python3 -m http.server 12800 
  10. Serving HTTP on 0.0.0.0 port 12800 (http://0.0.0.0:12800/) ... 
  11. ... 

一切准备好,验证开始。

 

  1. >>> from my_importer import install_meta 
  2. >>> install_meta('http://localhost:12800/') # 往 sys.meta_path 注册 finder 
  3. >>> import my_info  # 打印ok,说明导入成功 
  4. ok 
  5. >>> my_info.name  # 验证可以取得到变量 
  6. '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。

责任编辑:华轩 来源: Python编程时光
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