从第一行代码学Python：理解from..import

0. 前言

在几乎所有实践中，Python不可避免的需要导入其他模块，例如，当我们实践机器学习项目时，难免会在开头写到：

import numpy as np

在大多数时候，我们并不会仔细去思考他的运作方式，在许多教学视频或者书籍中，也不会仔细介绍import的逻辑。在代码量增大，或者是要发布/魔改package的时候，往往会出问题。下面就将总结import的几点机制，留作笔记之用。

1. Functions, Modules and Packages

Python是一门面向对象的编程语言，“模块化”贯穿了整个Pythonic思想，而函数、模块和包在Python之中起着举足轻重的作用。

简单地讲：
一段能够执行某个功能的代码皆可以称之为函数；
模块是函数的集合；
包是模块的集合。

特此说明，这样说并不严谨，例如模块甚至可以是Cython或纯粹C语言所写；包也可以包含子包。

2. Import速览

import_stmt     ::=  "import" module ["as" identifier] ("," module ["as" identifier])*
                     | "from" relative_module "import" identifier ["as" identifier]
                     ("," identifier ["as" identifier])*
                     | "from" relative_module "import" "(" identifier ["as" identifier]
                     ("," identifier ["as" identifier])* [","] ")"
                     | "from" relative_module "import" "*"
module          ::=  (identifier ".")* identifier
relative_module ::=  "."* module | "."+

以上摘自官方文档

简单来说，可以不严谨的描述为
[from] [packge|module] import module [as] [alias]
[ ]中为可选项
examples：
均以使用zeros函数为例

import numpy #numpy.zeros()
import numpy as np #np.zeros()
from numpy import zeros,eye #zeros()，逗号可以Import多个
from numpy import * #zeros()

03. Import逻辑探析

02章节中介绍的是基本用法，但在深层次的应用上往往会有更细节的情况。
例如，偶尔会有人问到：from …module import xxx是什么意思？Python中from 省略号/点点 Import …是什么意思？

from ..utils import Padding
from myutils.utils import Padding

首先是import的逻辑：

1. 为了减少开销，Import会首先搜索模块缓存。
2. 然后会搜索内置模块列表
3. 最后会搜索sys.path
   sys.path:

A list of strings that specifies the search path for modules. Initialized from the environment variable PYTHONPATH, plus an installation-dependent default.

4. 找不到时抛出错误。

from的逻辑：
from的逻辑与Import类似，只是多一个搜索绑定的过程。
值得一提的是，PEP8推荐的是绝对引用，虽然绝对引用可能对开销来说更加友好，但也许会对我们人类自己造成一些困难。例如：

from transfomer.tokenlizer.wordpiece.unigram import is_sp_token

这样的代码段太冗长了，并且，我个人在阅读部分知名开源库的时候，发现更常用的往往是相对引用。

例如前文所述的

from ..utils import Padding

这里的"."，并不是省略号，而是“点”（dot），是上古先贤们传下来的文化传统。

对于当前位置而言，
一个点代表处于同级目录，
两个点代表处于父目录，
三个点代表处于祖父目录…

04. 小结

虽然很多实践还是相对引用得多，
但代码看多了还是觉得绝对引用比较好，
毕竟是PEP8