在 init.py 中导入所有内容时排除模块

Question

问题

考虑以下布局：

package/
    main.py
    math_helpers/
        mymath.py
        __init__.py

mymath.py 包含：

import math

def foo():
    pass

在 main.py 中，我希望能够像这样使用 mymath.py 中的代码：

import math_helpers
math_helpers.foo()

为此，__init__.py 包含：

from .mymath import *

但是，在 mymath.py 中导入的模块现在位于 math_helpers 命名空间中，例如math_helpers.math 可访问。

当前方法

我在 mymath.py 末尾添加以下内容。

import types
__all__ = [name for name, thing in globals().items()
          if not (name.startswith('_') or isinstance(thing, types.ModuleType))]

这似乎可行，但这是正确的方法吗？

Answer 1

一方面有很多很好的理由不做明星进口，但另一方面，python是成年人同意的。

__all__ 是确定在明星导入中显示的内容的推荐方法。您的做法是正确的，您可以在完成后进一步清理命名空间：

import types
__all__ = [name for name, thing in globals().items()
          if not (name.startswith('_') or isinstance(thing, types.ModuleType))]
del types

虽然不那么推荐，但您也可以直接从模块中清理元素，这样它们就不会出现了。如果您需要在模块中定义的函数中使用它们，这将是一个问题，因为每个函数对象都有一个绑定到其父模块的 __dict__ 的 __globals__ 引用。但是如果你只导入 math_helpers 来调用 math_helpers.foo()，并且不需要在模块的其他地方持久引用它，你可以在最后简单地取消链接：

del math_helpers

长版

模块导入运行模块的代码在模块的 __dict__ 的命名空间中。在顶层绑定的任何名称，无论是通过 class 定义、函数定义、直接赋值还是其他方式，都存在于那个字典中。有时，需要清理中间变量，正如我建议的 types.

假设您的模块如下所示：

test_module.py

import math
import numpy as np

def x(n):
    return math.sqrt(n)

class A(np.ndarray):
    pass

import types
__all__ = [name for name, thing in globals().items()
           if not (name.startswith('_') or isinstance(thing, types.ModuleType))]

在这种情况下，__all__ 将是 ['x', 'A']。但是，模块本身将包含以下名称：'math', 'np', 'x', 'A', 'types', '__all__'.

如果你在最后运行 del types，它将从命名空间中删除该名称。显然这是安全的，因为一旦构建了 __all__，types 就不会在任何地方被引用。

同样，如果您想通过添加 del np 来删除 np，那也可以。 class A 完全由模块代码末尾构建，因此它不需要全局名称 np 来引用其父级 class.

math 并非如此。如果您要在模块代码的末尾执行 del math，则函数 x 将不起作用。如果导入模块，可以看到 x.__globals__ 是模块的 __dict__:

import test_module

test_module.__dict__ is test_module.x.__globals__

如果你从模块字典中删除math并调用test_module.x，你将得到

NameError: name 'math' is not defined

因此，在某些非常特殊的情况下，您可以清理 mymath.py 的命名空间，但这不是推荐的方法，因为它仅适用于某些情况。

总之，坚持使用__all__。

一个有点相关的故事

有一次，我有两个模块实现了类似的功能，但针对不同类型的最终用户。我想将几个函数从模块 a 复制到模块 b 中。问题是我希望函数像在模块 b 中定义的那样工作。不幸的是，它们依赖于 a 中定义的常量。 b 定义了自己的常量版本。例如：

a.py

value = 1

def x():
    return value

b.py

from a import x

value = 2

我希望 b.x 访问 b.value 而不是 a.value。我通过将以下内容添加到 b.py（基于）来实现这一点：

import functools, types

x = functools.update_wrapper(types.FunctionType(x.__code__, globals(), x.__name__, x.__defaults__, x.__closure__), x)
x.__kwdefaults__ = x.__wrapped__.__kwdefaults__
x.__module__ = __name__
del functools, types

为什么我要告诉你这些？好吧，您可以制作一个在您的命名空间中没有任何杂散名称的模块版本。但是，您将无法在函数中看到对全局变量的更改。这只是将 python 推到其正常用法之外的练习。我强烈不建议这样做，但这里有一个示例模块，就功能而言，它有效地冻结了它的 __dict__。这与上面的 test_module 具有相同的成员，但在全局命名空间中没有模块：

import math
import numpy as np

def x(n):
    return math.sqrt(n)

class A(np.ndarray):
    pass

import functools, types, sys

def wrap(obj):
    """ Written this way to be able to handle classes """
    for name in dir(obj):
        if name.startswith('_'):
            continue
        thing = getattr(obj, name)
        if isinstance(thing, FunctionType) and thing.__module__ == __name__:
            setattr(obj, name,
                    functools.update_wrapper(types.FunctionType(thing.func_code, d, thing.__name__, thing.__defaults__, thing.__closure__), thing)
            getattt(obj, name).__kwdefaults__ = thing.__kwdefaults__
        elif isinstance(thing, type) and thing.__module__ == __name__:
            wrap(thing)

d = globals().copy()
wrap(sys.modules[__name__])
del d, wrap, sys, math, np, functools, types

所以是的，请永远不要这样做！但是如果你这样做了，把它放在一个实用程序 class 的某个地方。

在 init.py 中导入所有内容时排除模块

Excluding modules when importing everything in init.py

python

python-import

在 __init__.py 中导入所有内容时排除模块

Excluding modules when importing everything in __init__.py

python

python-import

在 init.py 中导入所有内容时排除模块

Excluding modules when importing everything in init.py