搞懂Python包之后，感觉学Python轻松多了

1 前言

学习方法不对，事倍功半！学习方法对了，事半功倍。

学编程，要先扎实的学好基础语法和结构，剩下的就是不断的实战应用，同时按需加强相关知识。

Python的包就是这里说的基础语法结构之一。

把手放在胸口上，问问自己，你对Python包的了解有多少？然后认真看完本文。你的今天一定是有进步的。

包是基于模块的，是对模块的组织，建议和另一篇模块文章一起看，融会贯通起来。模块文章链接见文末往期推荐第1篇。

2 Python包

假设你已经开发了一个包含许多模块的非常大的应用程序。随着模块数量的增长，如果将它们都放到一个位置，则很难跟踪所有模块。如果它们有相似的名称或功能，情况会更糟。你可能希望把他们放在不同的文件夹中，这就是Python中的包。

包(package)允许使用点表示法对模块名称空间进行分层结构。就像模块可以避免全局变量名之间的冲突一样，包也可以避免模块名之间的冲突。

创建包非常简单，因为它利用了操作系统固有的分层文件结构。参考下面的目录结构:

这里有一个名为pkg的目录，其中包含两个模块，mod1.py和mod2.py。模块的内容有:

mod1.py

mod2.py

根据这个结构，如果pkg目录位于一个可以找到它的位置(在sys.path中包含的一个目录中)，你可以用点符号引用这两个模块(pkg.mod1, pkg.mod2)，然后用你已经熟悉的语法导入它们:

你也可以用这些语句来导入模块:

从技术上讲，你也可以直接导入这个包:

但这没什么用。尽管严格地说，这是一个语法正确的Python语句，但它并没有把pkg中的任何模块放到本地命名空间中:

要实际导入模块或其内容，需要使用上面展示的import例子。

3 包初始化

如果一个名为的文件存在于包目录中，它会在导入包或包中的模块时被调用。这可以用于执行包初始化代码，比如包级数据的初始化。

例如以下文件:

让我们把上面例子中的这个文件添加到pkg目录中:

现在，当包被导入时，A就会被初始化:

包中的模块可以访问包里的全局变量:

mod1.py

也可以用来实现从包中自动导入模块。例如，前面你看到import pkg语句只将名称pkg放在调用者的局部符号表中，而不导入任何模块。但是如果pkg目录中的包含以下内容:

然后当你执行import pkg，模块mod1和mod2自动导入:

注意:大部分Python文档都声明在创建包时必须在包目录中存在文件。这曾经是必须的。过去，的存在对Python来说意味着正在定义一个包。该文件可以包含初始化代码，甚至可以为空，但它必须存在。从Python 3.3开始，引入了隐式命名空间包。这些允许创建一个没有任何文件的包。当然，如果需要包初始化，它仍然可以存在。但现在不再是必须的了。

4 Importing * From a Package

为了以下讨论的目的，先前定义的包被扩展以包含一些额外的模块:

pkg目录中现在定义了四个模块。其内容如下:

mod1.py

mod2.py

mod3.py

mod4.py

正如你所看到，当import *用于一个模块时，该模块中的所有对象都被导入到本地符号表中，除了那些名称以下划线开头的对象:

一个包的类似声明是这样的:

这行代码做了什么呢?

嗯。好像什么也没做。你可能期望Python会深入到包目录中，找到它所能找到的所有模块，并将它们全部导入。但正如你所看到的，默认情况下并不是这样的。

相反，Python遵循以下约定:如果包目录中的文件包含名为的列表，当遇到import *语句时，它将被视为应该导入的模块列表。

对于现在的例子，假设你像这样在pkg目录中创建一个:

pkg/__init__.py

现在用import *导入所有四个模块:

使用import *仍然不被认为是很好的形式，无论是对包还是模块来说都是如此。但是这个功能至少让包的创建者对指定import *时发生的事情有一定的控制。(事实上，它提供了完全禁止它的能力，只要拒绝定义就行了。如你所见，包的默认行为是不导入任何内容。)

顺便说一下，也可以在模块中定义，并达到同样的目的:控制import *导入的内容。例如，修改mod1.py如下:pkg/mod1.py

现在，pkg.mod1中的import *语句只会导入包含在中的内容:

foo()(函数)现在定义在本地命名空间中，但foo(类)没有定义，因为后者不在中。

总之，当import *被指定时，会被包和模块用来控制导入的内容。但是默认行为是不同的:

对于一个包：当没有定义,import *不导入任何东西。对于一个模块：当没有定义,import *导入所有内容(除了以下划线开头的名称)。

5 子包

包可以包含任意深度的嵌套子包。例如，让我们对示例包目录再做一个修改，如下所示:

四个模块(mod1.py, mod2.py, mod3.py和mod4.py)的定义如前所述。但是现在，它们不是被集中到pkg目录中，而是被分成两个子目录，sub_pkg1和sub_pkg2。

导入仍然和前面显示的一样工作。语法类似，但是额外的点符号用于分隔包名和子包名:

此外，一个子包中的模块可以引用同级子包中的对象(如果同级子包包含你需要的某些功能)。例如，假设你想从mod3模块中导入并执行mod1中的函数foo()。你可以使用绝对导入:

pkg/sub_pkg2/mod3.py

或者你可以使用相对导入，其中..指的是上一级的包。从mod3.py中引用的话也就是sub_pkg2这一层。

结果为父包(pkg),结果为子包sub_pkg1。

pkg/sub_pkg2/mod3.py