import,reload,__import__在python中的区别

import
作用:
导入/引入一个python标准模块,其中包括.py文件、带有__init__.py文件的目录。
e.g:

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import module_name[,module1,...]  
from module import *|child[,child1,...]  

说明:
多次重复使用import语句时,不会重新加载被指定的模块,只是把对该模块的内存地址给引用到本地变量环境。
测试:

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a.py  
#!/usr/bin/env python    
#encoding: utf-8  
import os  
print 'in a',id(os)  
   
m.py  
#!/usr/bin/env python    
#encoding: utf-8  
import a   #第一次会打印a里面的语句  
import os  #再次导入os后,其内存地址和a里面的是一样的,因此这里只是对os的本地引用  
print 'in c',id(os)  
import a  #第二次不会打印a里面的语句,因为没有重新加载  

reload
作用:
对已经加载的模块进行重新加载,一般用于原模块有变化等特殊情况,reload前该模块必须已经import过。
e.g:
import os
reload(os)
说明:
reload会重新加载已加载的模块,但原来已经使用的实例还是会使用旧的模块,而新生产的实例会使用新的模块;reload后还是用原来的内存地址;不能支持from。。import。。格式的模块进行重新加载。
测试:

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a.py  
#!/usr/bin/env python    
#encoding: utf-8  
import os  
print 'in a',id(os)  
   
m.py  
#!/usr/bin/env python    
#encoding: utf-8  
import a   #第一次import会打印a里面的语句  
print id(a) #原来a的内存地址  
reload(a)  #第二次reload还会打印a里面的语句,因为有重新加载  
print id(a) #reload后a的内存地址,和原来一样  

扩展:
上面说了,在特殊情况的下才会使用reload函数;除了原来模块文件有修改外,还有哪些情况需要使用reload函数呢,这里举个例子。

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#!/usr/bin/env python    
#encoding: utf-8  
import sys   #引用sys模块进来,并不是进行sys的第一次加载  
reload(sys)  #重新加载sys  
sys.setdefaultencoding('utf8')  ##调用setdefaultencoding函数  

上面的代码是正确的,再测试下面的代码

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#!/usr/bin/env python    
#encoding: utf-8  
import sys     
sys.setdefaultencoding('utf8')   

上面的测试会失败,那么为什么要在调用setdefaultencoding时必须要先reload一次sys模块呢?因为这里的import语句其实并不是sys的第一次导入语句,也就是说这里其实可能是第二、三次进行sys模块的import,这里只是一个对sys的引用,只能reload才能进行重新加载;那么为什么要重新加载,而直接引用过来则不能调用该函数呢?因为setdefaultencoding函数在被系统调用后被删除了,所以通过import引用进来时其实已经没有了,所以必须reload一次sys模块,这样setdefaultencoding才会为可用,才能在代码里修改解释器当前的字符编码。试试下面的代码,同样会报错:

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#!/usr/bin/env python    
#encoding: utf-8  
import sys    
reload(sys)   
sys.setdefaultencoding('utf8')    
del sys.setdefaultencoding   ##删除原来的setdefaultencoding函数     
sys.setdefaultencoding('gb2312')  

那么到底是谁在之前就导入sys并且调用了setdefaultencoding函数呢?答案就在python安装目录的Lib文件夹下,有一个叫site.py的文件【python2.6】,在里面可以找到main() --> setencoding()-->sys.setdefaultencoding(encoding),因为这个site.py每次启动python解释器时会自动加载,所以main函数每次都会被执行,setdefaultencoding函数一出来就已经被删除了。

__import__
作用:
同import语句同样的功能,但__import__是一个函数,并且只接收字符串作为参数,所以它的作用就可想而知了。其实import语句就是调用这个函数进行导入工作的,import sys <==>sys = __import__('sys')
e.g:

__import__(module_name[, globals[, locals[, fromlist]]]) #可选参数默认为globals(),locals(),[]
__import__('os')    
__import__('os',globals(),locals(),['path','pip'])  #等价于from os import path, pip

说明:

通常在动态加载时可以使用到这个函数,比如你希望加载某个文件夹下的所用模块,但是其下的模块名称又会经常变化时,就可以使用这个函数动态加载所有模块了,最常见的场景就是插件功能的支持。

扩展:
既然可以通过字符串来动态导入模块,那么是否可以通过字符串动态重新加载模块吗?试试reload('os')直接报错,是不是没有其他方式呢?虽然不能直接reload但是可以先unimport一个模块,然后再__import__来重新加载模块。现在看看unimport操作如何实现,在python解释里可以通过globals(),locals(),vars(),dir()等函数查看到当前环境下加载的模块及其位置,但是这些都只能看不能删除,所以无法unimport;不过除此之外还有一个地方是专门存放模块的,这就是sys.modules,通过sys.modules可以查看所有的已加载并且成功的模块,而且比globals要多,说明默认会加载一些额外的模块,接下来就是unimport了。

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#!/usr/bin/env python    
#encoding: utf-8  
import sys  
__import__('a')      #第一次导入会打印消息  
del sys.modules['a']   #unimport  
__import__('a')    #再次导入还是会打印消息,因为已经unimport一次了  
__import__('a')    #这次就不会打印消息了

import就是调用的__import__

 
如果你事先不知道要导入的module名称,而需要把module name存放在string变量里,那么就只能用__import__
 
def getfuncbymodule(module_name, func_name):
  try:
    module = __import__(module_name)
    return getattr(module, func_name)
  except ImportError as e:
    pass
 
print getfuncbymodule("string", "split")("a b c")
 
 
此外,如果你写的模块文件名有-符合,例如my-mod.py,那么用
import my-mod
将无法运行
但下面语句可以:
__import__("my-mod")
 
也可以利用下面的语句:
exec("import my-mod")
<think>我们被要求解释`importlib.import_module`的工作原理和用法。`importlib`是Python的一个标准库,提供了导入模块的实现。`import_module`是其中一个函数,用于动态导入模块。###工作原理`import_module`函数允许我们在运行时动态导入模块,而不需要在代码开头使用静态的`import`语句。这对于需要根据条件或配置导入不同模块的情况非常有用。###基本用法```pythonimportimportlib#导入一个模块math_module=importlib.import_module('math')print(math_module.sqrt(4))#2.0#导入子模块fromimportlibimportimport_modulecollections_abc=import_module('collections.abc')```###参数详解`importlib.import_module(name,package=None)`-`name`:要导入的模块名,可以是绝对或相对名称(如果是相对导入,必须指定package参数)。-`package`:当使用相对导入时,这个参数指定作为基准包的包名。###相对导入示例```python#假设在包结构mypkg下的某个模块中,想动态导入同级的子模块submodule#当前模块名为mypkg.modulemodule=importlib.import_module('.submodule',package='mypkg')```###动态导入应用场景1.插件系统:根据配置文件动态加载插件模块。2.延迟加载:在需要时才导入模块,减少启动时间。3.条件导入:根据不同的环境导入不同的模块。###示例:动态加载并调用函数```python#假设我们有一个模块路径字符串,从中导入并调用一个函数module_path="os.path"function_name="join"#动态导入module=importlib.import_module(module_path)#获取函数func=getattr(module,function_name)#调用函数result=func("directory","file.txt")print(result)#输出:directory/file.txt```###错误处理当导入的模块不存在时,会抛出`ImportError`。```pythontry:module=importlib.import_module('non_existent_module')exceptImportErrorase:print(f"导入失败:{e}")```###重新导入模块`importlib`还提供了`reload`函数,用于重新加载之前已经导入的模块(在代码修改后需要重新加载时使用)。```pythonimportsome_module#...修改了some_module的源代码...importlib.reload(some_module)```###与`__import__`的区别Python内置的`__import__`函数也可以动态导入模块,但它的行为在导入子模块时不够直观,而`import_module`提供了一种更直观和一致的导入方式。例如,使用`__import__`导入子模块:```python#这样导入子模块,实际上返回的是顶层包pkg=__import__('pkg.sub',fromlist=['sub'])#需要额外获取子模块submodule=getattr(pkg,'sub')```而使用`import_module`则直接返回子模块:```pythonsubmodule=importlib.import_module('pkg.sub')```因此,推荐使用`import_module`进行动态导入。###性能考虑动态导入在性能上可能比静态导入稍慢,因为它需要在运行时解析模块名。但对于需要灵活性的场景,这种开销通常是可接受的。###完整示例:插件系统以下是一个简单的插件系统的实现,它从一个配置文件中读取插件模块名称,然后动态导入并调用插件的`run`函数。```pythonimportimportlib#假设配置文件是一个包含插件模块名的列表plugins_config=['plugin1','plugin2']#加载插件loaded_plugins=[]forplugin_nameinplugins_config:try:#插件模块在plugins包下module=importlib.import_module(f'.{plugin_name}',package='plugins')loaded_plugins.append(module)exceptImportError:print(f"无法加载插件:{plugin_name}")#运行所有插件的run函数forplugininloaded_plugins:plugin.run()```###注意事项1.避免重复导入:如果模块已经被导入,`import_module`会返回已导入的模块(除非使用`reload`)。2.模块名称:当使用相对导入时,开头的点表示相对导入,并且`package`参数必须提供。§§相关问题§§:1.`importlib.import_module`和Python的`import`语句有什么区别?2.如何动态导入类或函数?3.在重新加载模块时,有哪些注意事项?4.如何处理循环导入的问题?</think> ### Python `importlib.import_module`详解 `importlib.import_module()` 是Python标准库中用于**动态导入模块**的高级方法。与静态的`import`语句不同,它允许在运行时根据字符串或条件决定导入哪个模块。 #### 基本用法和语法 ```python from importlib import import_module # 导入基本模块 math_module = import_module('math') print(math_module.sqrt(16)) # 输出: 4.0 # 导入包中的子模块 datetime_module = import_module('datetime.datetime') now = datetime_module.now() ``` #### 主要参数 | 参数 | 描述 | |------|------| | `name` | 字符串格式的模块名称 (必需) | | `package` | 当使用相对导入时的基准包 | #### 典型应用场景 1. **动态插件加载** ```python # 插件系统实现 def load_plugin(plugin_name): try: plugin = import_module(f'plugins.{plugin_name}') plugin.initialize() return plugin except ImportError: print(f"找不到插件: {plugin_name}") return None # 根据配置文件加载插件 for plugin_name in ['encoder', 'decoder', 'analyzer']: load_plugin(plugin_name) ``` 2. **配置驱动的模块选择** ```python # 根据配置选择不同数据库驱动 config = {'db_type': 'postgres'} # 可能是'mysql'或'sqlite' db_driver = import_module(f'db_backends.{config["db_type"]}') connection = db_driver.connect("user=admin password=test") ``` 3. **版本兼容性处理** ```python # 处理Python版本差异 try: statistics = import_module('statistics') except ImportError: # Python 3.4以下版本使用后备方案 simple_stats = import_module('myapp.compat.simple_stats') mean = simple_stats.mean ``` #### 与`__import__`的区别 | 特性 | `import_module` | `__import__` | |------|-----------------|-------------| | 接口设计 | 专门用于模块导入 | 底层内置函数 | | 返回内容 | 直接返回模块对象 | 返回顶级包 | | 相对导入 | 支持 | 需要特殊处理 | | 可读性 | 高 | 低 | **推荐使用`import_module`替代`__import__`**: ```python # 使用import_module获取子模块 submodule = import_module('package.submodule') # 使用__import__时会更复杂 package = __import__('package.submodule', fromlist=['']) submodule = package.submodule ``` #### 高级功能:相对导入 ```python # 相对导入示例 (.表示当前包) base_package = import_module('myapp.core') utils = import_module('.utils', package='myapp.core') # 等价于在myapp/core/__init__.py中的: # from . import utils ``` #### 错误处理 ```python try: module = import_module('nonexistent.module') except ModuleNotFoundError as e: print(f"模块未找到: {e.name}") except ImportError as e: print(f"导入错误: {e}") except Exception as e: print(f"意外错误: {type(e).__name__}: {e}") ``` #### 性能注意事项 - 每次调用都会执行完整的导入过程 - 对于频繁调用的模块,建议缓存结果: ```python module_cache = {} def get_module(name): if name not in module_cache: module_cache[name] = import_module(name) return module_cache[name] ``` #### 实际案例:动态路由系统 ```python def handle_request(request): # 从请求中提取模块路径: 如"api.v1.user.profile" path_components = request.path.split('/') module_path = '.'.join(path_components) try: # 尝试导入对应模块的处理函数 handler_module = import_module(f'app.handlers.{module_path}') return handler_module.handle(request) except ModuleNotFoundError: # 尝试导入父级模块的回退处理 while path_components: try: parent_path = '.'.join(path_components[:-1]) fallback_module = import_module(f'app.handlers.{parent_path}') return fallback_module.handle(request) except ModuleNotFoundError: path_components.pop() return default_handler(request) ```
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