Python导入模块时的过程

python的import是在程序运行期间执行的，并非像其它很多语言一样是在编译期间执行。也就是说，import可以出现在任何地方，只有执行到这个import行时，才会执行导入操作。且在import某个模块之前，无法访问这个模块的属性。

python在import导入模块时，首先搜索模块的路径，然后编译并执行这个模块文件。虽然概括起来只有两个过程，但实际上很复杂。

前文已经解释了import的模块搜索过程，所以这里大概介绍import的其它细节。

以前面的a.py中导入模块文件b.py为例：

importb

import导入模块时，搜索到模块文件b.py后：

1.首先在内存中为每个待导入的模块构建module类的实例：模块对象。这个模块对象目前是空对象，这个对象的名称为全局变量b。

注意细节：module类的对象，变量b。

输出下它们就知道：

print(b)

print(type(b))

输出结果：

因为b是全局变量，所以当前程序文件a.py中不能重新对全局变量b进行赋值，这会使导入的模块b被丢弃。例如，下面是错误的：

importb

b=3

print(b.x)#已经没有模块b了

另外，因为import导入时是将模块对象赋值给模块变量，所以模块变量名不能是python中的一些关键字，比如if、for等，这时会报错。虽然模块文件名可以为list、keys等这样的内置函数名，但这会导致这些内置函数不可用，因为根据变量查找的作用域规则，首先查找全局变量，再查找内置作用域。也就是说，模块文件的文件名不能是这些关键字、也不应该是这些内置函数名。

File"g:/pycode/new.py",line11

importif

^

SyntaxError:invalidsyntax

2.构造空模块实例后，将编译、执行模块文件b.py，并按照一定的规则将一些结果放进这个模块对象中。

注意细节，编译、执行b.py、将结果保存到模块对象中。

模块第一次被导入的时候，会进行编译，并生成.pyc字节码文件，然后python执行这个pyc文件。当模块被再次导入时，如果检查到pyc文件的存在，且和源代码文件的上一次修改时间戳mtime完全对应(也就是说，编译后源代码没有进行过修改)，则直接装载这个pyc文件并执行，不会再进行额外的编译过程。当然，如果修改过源代码，将会重新编译得到新的pyc文件。

注意，并非所有的py文件都会生成编译得到的pyc文件，对于那些只执行一次的程序文件，会将内存中的编译结果在执行完成后直接丢弃(多数时候如此，但仍有例外，比如使用compileall模块可以强制编译成pyc文件)，但模块会将内存中的编译结果持久化到pyc文件中。另外，运行字节码pyc文件并不会比直接运行py文件更快，执行它也一样是一行行地解释、执行，唯一快的地方在于导入装载的时候无需重新编译而已。

执行模块文件(已完成编译)的时候，按照一般的执行流程执行：一行一行地、以代码块为单元执行。一般地，模块文件中只用来声明变量、函数等属性，以便提供给导入它的模块使用，而不应该有其他任何操作性的行为，比如print()操作不应该出现在模块文件中，但这并非强制。

总之，执行完模块文件后，这个模块文件将有一个自己的全局名称空间，在此模块文件中定义的变量、函数等属性，都会记录在此名称空间中。

最后，模块的这些属性都会保存到模块对象中。由于这个模块对象赋值给了模块变量b，所以通过变量b可以访问到这个对象中的属性(比如变量、函数等)，也就是模块文件内定义的全局属性。

只导入一次

假设a.py中导入了模块b和模块sys，在b.py中也导入了模块sys，但python默认对某个模块只会导入一次，如果a.py中先导入sys，再导入b，那么导入b并执行b.py的时候，会发现sys已经导入了，不会再去导入sys。

实际上，python执行程序的时候，会将所有已经导入的模块放进sys.module属性中，这是一个dict，可以通过下面的方式查看已导入的模块名：

>>>importsys

>>>list(sys.module.keys())

如果某个程序文件中多次使用import(或from)导入同一个模块，虽然不会报错，但实际上还是直接使用内存中已装载好的模块对象。

例如，b.py中x=3，导入它之后修改该值，然后再次导入，发现b.x并不会发生改变：

importb

print(b.x)#3

b.x=33

print(b.x)#33

importb

print(b.x)#33

但是python提供了reload进行多次重复导入的方法，见后文。

使用别名

import导入时，可以使用as关键字指定一个别名作为模块对象的变量，例如：

importbasbb

bb.x=3

print(bb.x)

这时候模块对象将赋值给变量bb，而不是b，b此时不再是模块对象变量，而仅仅只是模块名。使用别名并不会影响性能，因为它仅仅只是一个赋值过程，只不过是从原来的赋值对象变量b变为变量bb而已。

以上内容为大家介绍了Python导入模块时的过程，希望对大家有所帮助，如果想要了解更多Python相关知识，请关注IT培训机构:开发教育。

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