1 模塊簡(jiǎn)介

Python提供了importlib包作為標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)的一部分。目的就是提供Python中import語(yǔ)句的實(shí)現(xiàn)（以及__import__函數(shù)）。另外，importlib允許程序員創(chuàng)建他們自定義的對(duì)象，可用于引入過(guò)程（也稱(chēng)為importer）。

什么是imp？

另外有一個(gè)叫做imp的模塊，它提供給Python import語(yǔ)句機(jī)制的接口。這個(gè)模塊在Python 3.4中被否決，目的就是為了只使用importlib。

這個(gè)模塊有些復(fù)雜，因此我們?cè)谶@篇博文中主要討論以下幾個(gè)主題：

•動(dòng)態(tài)引入
•檢查模塊是否可以被引入
•引入源文件自身
•第三方模塊 import_from_github_com

2 模塊使用

2.1 動(dòng)態(tài)引入

importlib模塊支持傳入字符串來(lái)引入一個(gè)模塊。我們創(chuàng)建兩個(gè)簡(jiǎn)單的模塊來(lái)驗(yàn)證這個(gè)功能。我們將會(huì)給予兩個(gè)模塊相同的接口，讓它們打印名字以便我們能夠區(qū)分它們。創(chuàng)建兩個(gè)模塊，分別為foo.py和bar.py，代碼如下所示，

def main():
 print(__name__)

現(xiàn)在我們使用importlib來(lái)引入它們。讓我們看看這段代碼如何去做的。確保你已經(jīng)把這段代碼放在與上面創(chuàng)建的兩個(gè)模塊相同的目錄下。

#importer.py
import importlib

def dynamic_import(module):
 return importlib.import_module(module)

if __name__ == "__main__":
 module = dynamic_import('foo')
 module.main()

 module_two = dynamic_import('bar')
 module_two()

在這段代碼中，我們手動(dòng)引入importlib模塊，并創(chuàng)建一個(gè)簡(jiǎn)單的函數(shù)dynamic_import。這個(gè)函數(shù)所做的就是調(diào)用importlib模塊中的import_module函數(shù)，入?yún)⒕褪俏覀儌魅氲淖址?，然后返回調(diào)用結(jié)果。在代碼段的下面，我們調(diào)用每個(gè)模塊的main方法，將會(huì)打印出每個(gè)模塊的名稱(chēng)。

在你的代碼中，你可能不會(huì)大量這樣做。當(dāng)你只有一個(gè)字符串時(shí)，如果你想引入這個(gè)模塊，importlib就允許你可以這么做。

2.2 模塊引入檢查

Python有一個(gè)編碼規(guī)范就是EAPP：Easier to ask for forgiveness than permision。意思就是經(jīng)常假設(shè)一些事情是存在的（例如，key在詞典中），如果出錯(cuò)了，那么就捕獲異常。你可以看 Python標(biāo)準(zhǔn)模塊--import 文章中我們嘗試引入模塊，當(dāng)它不存在時(shí)，我們就會(huì)捕獲到ImportError。如果我們想檢查并觀察一個(gè)模塊是否可以引入而不是僅僅是猜測(cè)，該如何去做？你可以使用importlib。代碼如下：

#coding:utf-8

import importlib.util
import importlib

def check_module(module_name):
 module_spec = importlib.util.find_spec(module_name)
 if module_spec is None:
 print("Module :{} not found".format(module_name))
 return None
 else:
 print("Module:{} can be imported!".format(module_name))
 return module_spec
 
def import_module_from_spec(module_spec):
 module = importlib.util.module_from_spec(module_spec)
 module_spec.loader.exec_module(module)
 return module

if __name__ == "__main__":
 module_spec = check_module("fake_module")
 module_spec = check_module("collections")
 if(module_spec):
 module = import_module_from_spec(module_spec)
 print(dir(module))

這里我們引入importlib模塊的子模塊util。在check_module函數(shù)中，我們調(diào)用find_spec函數(shù)來(lái)檢查傳入的字符串作為模塊是否存在。首先，我們傳入一個(gè)假的名稱(chēng)，然后我們傳入一個(gè)Python模塊的真實(shí)名稱(chēng)。如果你運(yùn)行這段代碼，你將會(huì)看到你傳入一個(gè)沒(méi)有安裝的模塊的名稱(chēng)，find_spec函數(shù)將會(huì)返回None，我們的代碼將會(huì)打印出這個(gè)模塊沒(méi)有找到。如果找到了，我們就會(huì)返回模塊的說(shuō)明。

我們可以獲取到模塊的說(shuō)明，然后使用它來(lái)真正的引入模塊?；蛘吣憧梢詫⒆址畟魅氲絠mport_module函數(shù)中，正如我們?cè)?.1節(jié)中所學(xué)習(xí)到的一樣。但是我們已經(jīng)學(xué)習(xí)到如何使用模塊的說(shuō)明。讓我們看一下上述代碼中的import_module_from_spec函數(shù)。它接受由check_module函數(shù)返回的模塊說(shuō)明。我們將其傳入到module_from_spec函數(shù)，它將會(huì)返回引入的模塊。Python的官方文檔推薦，在引入模塊后執(zhí)行它，所以我們下一步做的就是調(diào)用exec_module函數(shù)。最后我們返回這個(gè)模塊，并且運(yùn)行Python的dir函數(shù)來(lái)確認(rèn)這個(gè)我們就是我們所期望的。

2.3 從源文件中引入

在這一節(jié)中，我想說(shuō)明importlib的子模塊util還有另外一個(gè)技巧。你可以使用util通過(guò)模塊名和文件路徑來(lái)引入一個(gè)模塊。示例如下所示，

#coding:utf-8

import importlib.util

def import_source(module_name):
 module_file_path = module_name.__file__
 module_name = module_name.__name__
 
 module_spec = importlib.util.spec_from_file_location(module_name,module_file_path)
 module = importlib.util.module_from_spec(module_spec)
 module_spec.loader.exec_module(module)
 print(dir(module))

 msg = "The {module_name} module has the following methods:{methods}"
 print(msg.format(module_name = module_name,methods = dir(module)))
 
if __name__ == "__main__":
 import logging
 import_source(logging)

上述代碼中，我們實(shí)際引入了logging模塊，并將它傳入到import_source函數(shù)。在這個(gè)函數(shù)中，我們首先獲取到模塊的實(shí)際路徑和名稱(chēng)。然后我們將這些信息傳入到util的spec_from_file_location函數(shù)中，這個(gè)將會(huì)返回模塊的說(shuō)明。一旦我們獲取到模塊的說(shuō)明，我們就可以使用與2.2節(jié)相同的importlib機(jī)制來(lái)實(shí)際引入模塊。

現(xiàn)在讓我們來(lái)看一個(gè)精巧的第三方庫(kù)，Python的__import__()函數(shù)直接引入github中的包。

2.4 import_from_github_com

這個(gè)精巧的包叫做import_from_github_com，它可以用于發(fā)現(xiàn)和下載github上的包。為了安裝他，你需要做的就是按照如下命令使用pip，

pip install import_from_github_com

這個(gè)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(gè)包實(shí)際做的就是安裝這個(gè)包并將它添加到本地。你需要Python 3.2或者更高的版本，git和pip才能使用這個(gè)包。

一旦這些已經(jīng)安裝，你可以在Python shell中輸入如下命令，

>>> 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'>}

你如果看了import_from_github_com的源碼，你將會(huì)注意到它并沒(méi)有使用importlib。實(shí)際上，它使用了pip來(lái)安裝那些沒(méi)有安裝的包，然后使用Python的__import__()函數(shù)來(lái)引入新安裝的模塊。這段代碼非常值得學(xué)習(xí)。

2.5 總結(jié)

到這里，你已經(jīng)了解到在你的代碼中如何使用importlib和引入鉤子。當(dāng)然還有很多超出本文所覆蓋的知識(shí)，如果你需要寫(xiě)一個(gè)自定義的引入器或者下載器，你需要花費(fèi)很多時(shí)間來(lái)閱讀官方文檔和源碼。