炫技操作系列文章導讀

系列導讀

1. Python 炫技操作：條件語句的七種寫法

2.Python 炫技操作：合併字典的七種方法

3.Python 炫技操作：連線列表的八種方法

4.Python 炫技操作：海象運算子的三種用法

1. 直接 import

人盡皆知的方法，直接匯入即可

>>> import os
>>> os.getcwd()
'/home/wangbm'

與此類似的還有，不再細講

import ...
import ... as ...
from ... import ...
from ... import ... as ...

一般情況下，使用import

但是在一些特殊場景中，可能還需要其他的匯入方式。

下面我會一一地給你介紹。

2. 使用 __import__

__import__函式可用於匯入模組，import 語句也會呼叫函式。其定義為：

__import__(name[, globals[, locals[, fromlist[, level]]]])

引數介紹：

• name (required): 被載入 module 的名稱
• globals (optional): 包含全域性變數的字典，該選項很少使用，採用預設值 global()
• locals (optional): 包含區域性變數的字典，內部標準實現未用到該變數，採用預設值 - local()
• fromlist (Optional): 被匯入的 submodule 名稱
• level (Optional): 匯入路徑選項，Python 2 中預設為 -1，表示同時支援 absolute import 和 relative import。Python 3 中預設為 0，表示僅支援 absolute import。如果大於 0，則表示相對匯入的父目錄的級數，即 1 類似於 '.'，2 類似於 '..'。

使用示例如下：

>>> os = __import__('os')
>>> os.getcwd()
'/home/wangbm'

如果要實現import xx as yy

如下示例，等價於import os as myos：

>>> myos = __import__('os')
>>> myos.getcwd()
'/home/wangbm'

上面說過的__import__是一個內建函式，既然是內建函式的話，那麼這個內建函式必將存在於__buildins__中，因此我們還可以這樣匯入 os 的模組：

>>> __builtins__.__dict__['__import__']('os').getcwd()
'/home/wangbm'

3. 使用 importlib 模組

importlib 是 Python 中的一個標準庫，importlib 能提供的功能非常全面。

它的簡單示例：

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

如果要實現import xx as yy效果，可以這樣

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

4. 使用 imp 模組

imp模組提供了一些 import 語句內部實現的介面。例如模組查詢（find_module）、模組載入（load_module）等等（模組的匯入過程會包含模組查詢、載入、快取等步驟）。可以用該模組來簡單實現內建的__import__函式功能：

>>> import imp
>>> file, pathname, desc = imp.find_module('os')
>>> myos = imp.load_module('sep', file, pathname, desc)
>>> myos
<module 'sep' from '/usr/lib64/python2.7/os.pyc'>
>>> myos.getcwd()
'/home/wangbm'

從 python 3 開始，內建的 reload 函式被移到了 imp 模組中。而從 Python 3.4 開始，imp 模組被否決，不再建議使用，其包含的功能被移到了 importlib 模組下。即從 Python 3.4 開始，importlib 模組是之前 imp 模組和 importlib 模組的合集。

5. 使用 execfile

在 Python 2 中有一個 execfile 函式，利用它可以用來執行一個檔案。

語法如下：

execfile(filename[, globals[, locals]])

引數有這麼幾個：

• filename：檔名。
• globals：變數作用域，全域性名稱空間，如果被提供，則必須是一個字典物件。
• locals：變數作用域，區域性名稱空間，如果被提供，可以是任何對映物件。

>>> execfile("/usr/lib64/python2.7/os.py")
>>> 
>>> getcwd()
'/home/wangbm'

6. 使用 exec 執行

execfile只能在 Python2 中使用，Python 3.x 裡已經刪除了這個函式。

但是原理值得借鑑，你可以使用 open ... read 讀取檔案內容，然後再用 exec 去執行模組。

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

有一個包叫做import_from_github_com，從名字上很容易得知，它是一個可以從 github 下載安裝並匯入的包。為了使用它，你需要做的就是按照如下命令使用pip 先安裝它。

$ python3 -m pip install import_from_github_com

這個包使用了PEP 302中新的引入鉤子，允許你可以從github上引入包。這個包實際做的就是安裝這個包並將它新增到本地。你需要 Python 3.2 或者更高的版本，並且 git 和 pip 都已經安裝才能使用這個包。

pip 要保證是較新版本，如果不是請執行如下命令進行升級。

$ python3 -m pip install --upgrade pip

確保環境 ok 後，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__': <module 'builtins' (built-in)>, '__spec__': None,
'__package__': None, '__doc__': None, '__name__': '__main__',
'sqlalchemy': <module 'sqlalchemy' from '/usr/local/lib/python3.5/site-packages/\
sqlalchemy/__init__.py'>,
'__loader__': <class '_frozen_importlib.BuiltinImporter'>}
>>>

看了 import_from_github_com的原始碼後，你會注意到它並沒有使用importlib。實際上，它的原理就是使用 pip 來安裝那些沒有安裝的包，然後使用Python的__import__()函式來引入新安裝的模組。

8. 遠端匯入模組

我在這篇文章裡（深入探討 Python 的 import 機制：實現遠端匯入模組），深入剖析了匯入模組的內部原理，並在最後手動實現了從域名地圖遠端伺服器上讀取模組內容，並在本地成功將模組匯入的匯入器。

具體內容非常的多，你可以點選這個連結進行深入學習。

示例程式碼如下：

# 新建一個 py 檔案（my_importer.py），內容如下
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:
            # 不是原定義的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)

並且在遠端伺服器上開啟 http 服務（為了方便，我僅在本地進行演示），並且手動編輯一個名為 my_info 的 python 檔案，如果後面匯入成功會列印ok。

$ mkdir httpserver && cd httpserver
$ cat>my_info.py<EOF
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/) ...
...

一切準備好，驗證開始。

>>> from my_importer import install_meta
>>> install_meta('http://localhost:12800/') # 往 sys.meta_path 註冊 finder
>>> import my_info  # 列印ok，說明匯入成功
ok
>>> my_info.name  # 驗證可以取得到變數
'wangbm'

好了，8 種方法都給大家介紹完畢，對於普通開發者來說，其實只要掌握 import 這種方法足夠了，而對於那些想要自己開發框架的人來說，深入學習__import__以及 importlib 是非常有必要的。