Python炫技操作：花式导包的八种方法

1. 直接 import

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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   
  
     
  
  >>> 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__': , '__spec__': None,   
  
  '__package__': None, '__doc__': None, '__name__': '__main__',   
  
  'sqlalchemy':   
  
  
sqlalchemy/__init__.py'>,   
  
  '__loader__': }   
  
  >>>

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  
  
  
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。

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Python炫技操作：花式导包的八种方法

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