python的import是在程序運(yùn)行期間執(zhí)行的，并非像其它很多語言一樣是在編譯期間執(zhí)行。也就是說，import可以出現(xiàn)在任何地方，只有執(zhí)行到這個(gè)import行時(shí)，才會執(zhí)行導(dǎo)入操作。且在import某個(gè)模塊之前，無法訪問這個(gè)模塊的屬性。

python在import導(dǎo)入模塊時(shí)，首先搜索模塊的路徑，然后編譯并執(zhí)行這個(gè)模塊文件。雖然概括起來只有兩個(gè)過程，但實(shí)際上很復(fù)雜。

前文已經(jīng)解釋了import的模塊搜索過程，所以這里大概介紹import的其它細(xì)節(jié)。

以前面的a.py中導(dǎo)入模塊文件b.py為例：

importb

import導(dǎo)入模塊時(shí)，搜索到模塊文件b.py后：

1.首先在內(nèi)存中為每個(gè)待導(dǎo)入的模塊構(gòu)建module類的實(shí)例：模塊對象。這個(gè)模塊對象目前是空對象，這個(gè)對象的名稱為全局變量b。

注意細(xì)節(jié)：module類的對象，變量b。

輸出下它們就知道：

print(b)

print(type(b))

輸出結(jié)果：

因?yàn)閎是全局變量，所以當(dāng)前程序文件a.py中不能重新對全局變量b進(jìn)行賦值，這會使導(dǎo)入的模塊b被丟棄。例如，下面是錯(cuò)誤的：

importb

b=3

print(b.x)#已經(jīng)沒有模塊b了

另外，因?yàn)閕mport導(dǎo)入時(shí)是將模塊對象賦值給模塊變量，所以模塊變量名不能是python中的一些關(guān)鍵字，比如if、for等，這時(shí)會報(bào)錯(cuò)。雖然模塊文件名可以為list、keys等這樣的內(nèi)置函數(shù)名，但這會導(dǎo)致這些內(nèi)置函數(shù)不可用，因?yàn)楦鶕?jù)變量查找的作用域規(guī)則，首先查找全局變量，再查找內(nèi)置作用域。也就是說，模塊文件的文件名不能是這些關(guān)鍵字、也不應(yīng)該是這些內(nèi)置函數(shù)名。

File"g:/pycode/new.py",line11

importif

^

SyntaxError:invalidsyntax

2.構(gòu)造空模塊實(shí)例后，將編譯、執(zhí)行模塊文件b.py，并按照一定的規(guī)則將一些結(jié)果放進(jìn)這個(gè)模塊對象中。

注意細(xì)節(jié)，編譯、執(zhí)行b.py、將結(jié)果保存到模塊對象中。

模塊第一次被導(dǎo)入的時(shí)候，會進(jìn)行編譯，并生成.pyc字節(jié)碼文件，然后python執(zhí)行這個(gè)pyc文件。當(dāng)模塊被再次導(dǎo)入時(shí)，如果檢查到pyc文件的存在，且和源代碼文件的上一次修改時(shí)間戳mtime完全對應(yīng)(也就是說，編譯后源代碼沒有進(jìn)行過修改)，則直接裝載這個(gè)pyc文件并執(zhí)行，不會再進(jìn)行額外的編譯過程。當(dāng)然，如果修改過源代碼，將會重新編譯得到新的pyc文件。

注意，并非所有的py文件都會生成編譯得到的pyc文件，對于那些只執(zhí)行一次的程序文件，會將內(nèi)存中的編譯結(jié)果在執(zhí)行完成后直接丟棄(多數(shù)時(shí)候如此，但仍有例外，比如使用compileall模塊可以強(qiáng)制編譯成pyc文件)，但模塊會將內(nèi)存中的編譯結(jié)果持久化到pyc文件中。另外，運(yùn)行字節(jié)碼pyc文件并不會比直接運(yùn)行py文件更快，執(zhí)行它也一樣是一行行地解釋、執(zhí)行，唯一快的地方在于導(dǎo)入裝載的時(shí)候無需重新編譯而已。

執(zhí)行模塊文件(已完成編譯)的時(shí)候，按照一般的執(zhí)行流程執(zhí)行：一行一行地、以代碼塊為單元執(zhí)行。一般地，模塊文件中只用來聲明變量、函數(shù)等屬性，以便提供給導(dǎo)入它的模塊使用，而不應(yīng)該有其他任何操作性的行為，比如print()操作不應(yīng)該出現(xiàn)在模塊文件中，但這并非強(qiáng)制。

總之，執(zhí)行完模塊文件后，這個(gè)模塊文件將有一個(gè)自己的全局名稱空間，在此模塊文件中定義的變量、函數(shù)等屬性，都會記錄在此名稱空間中。

最后，模塊的這些屬性都會保存到模塊對象中。由于這個(gè)模塊對象賦值給了模塊變量b，所以通過變量b可以訪問到這個(gè)對象中的屬性(比如變量、函數(shù)等)，也就是模塊文件內(nèi)定義的全局屬性。

只導(dǎo)入一次

假設(shè)a.py中導(dǎo)入了模塊b和模塊sys，在b.py中也導(dǎo)入了模塊sys，但python默認(rèn)對某個(gè)模塊只會導(dǎo)入一次，如果a.py中先導(dǎo)入sys，再導(dǎo)入b，那么導(dǎo)入b并執(zhí)行b.py的時(shí)候，會發(fā)現(xiàn)sys已經(jīng)導(dǎo)入了，不會再去導(dǎo)入sys。

實(shí)際上，python執(zhí)行程序的時(shí)候，會將所有已經(jīng)導(dǎo)入的模塊放進(jìn)sys.module屬性中，這是一個(gè)dict，可以通過下面的方式查看已導(dǎo)入的模塊名：

>>>importsys

>>>list(sys.module.keys())

如果某個(gè)程序文件中多次使用import(或from)導(dǎo)入同一個(gè)模塊，雖然不會報(bào)錯(cuò)，但實(shí)際上還是直接使用內(nèi)存中已裝載好的模塊對象。

例如，b.py中x=3，導(dǎo)入它之后修改該值，然后再次導(dǎo)入，發(fā)現(xiàn)b.x并不會發(fā)生改變：

importb

print(b.x)#3

b.x=33

print(b.x)#33

importb

print(b.x)#33

但是python提供了reload進(jìn)行多次重復(fù)導(dǎo)入的方法，見后文。

使用別名

import導(dǎo)入時(shí)，可以使用as關(guān)鍵字指定一個(gè)別名作為模塊對象的變量，例如：

importbasbb

bb.x=3

print(bb.x)

這時(shí)候模塊對象將賦值給變量bb，而不是b，b此時(shí)不再是模塊對象變量，而僅僅只是模塊名。使用別名并不會影響性能，因?yàn)樗鼉H僅只是一個(gè)賦值過程，只不過是從原來的賦值對象變量b變?yōu)樽兞縝b而已。

以上內(nèi)容為大家介紹了Python導(dǎo)入模塊時(shí)的過程，希望對大家有所幫助，如果想要了解更多Python相關(guān)知識，請關(guān)注IT培訓(xùn)機(jī)構(gòu):千鋒教育。