Python import() 导入模块

说明

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Python 除了 import 语句来导入模块外，还有一个内置的 __import__() 函数，不过这不怎么常用。它还用于动态加载类和函数。

快速使用

此内置方法可以替代模块 importlib，这个模块是最佳的做法，但你如果坚持用内置的 __import__() 时，可以这么用：

os = __import__('os')
os
# <module 'os' from '/Users/.../lib/python3.10/os.py'>

如果希望名称中包含最右边的子模块，请将非空列表传递给fromlist：

os = __import__('os.path')
path = __import__('os.path', fromlist=[None])
os.path
path # 同上
# <module 'posixpath' from '/Users/.../python3.10/posixpath.py'>

或者，如文档所述，使用 importlib.import_module 模块：

importlib = __import__('importlib')
path = importlib.import_module('os.path')
path
# <module 'posixpath' from '/Users/.../python3.10/posixpath.py'>

语法

语法如下：

__import__(name,
           globals=None,
           locals=None,
           fromlist=(),
           level=0
          ) -> module

参数有：

name：模块的名字（空间）
globals：全局上下文
locals：本地上下文
fromlist：序列，实现类似 from name import (a, b)
level：用于确定是执行绝对导入还是相对导入：0 是绝对导入，而正数是相对于当前模块要搜索的父目录数

由于此函数是供Python解释器使用的，而不是一般用途，因此最好使用 importlib.import_module() 以编程方式导入模块。

如果仔细阅读，您会感觉到 API 最初是为了允许从模块延迟加载函数。然而，这不是 CPython 的工作方式，我不知道是否有其他 Python 实现能够做到这一点。

相反，CPython 在第一次导入时执行模块名称空间中的所有代码，然后将模块缓存在 sys.modules 中。__import__() 仍然有用。但是，根据文档了解它的功能相当困难。

功能说明

此函数会由 import 语句发起调用。它可以被替换 (通过导入 builtins 模块并赋值给 builtins.__import__) 以便修改 import 语句的语义，但是强烈不建议这样做，因为使用导入钩子 (参见 PEP 302) 通常更容易实现同样的目标，并且不会导致代码问题，因为许多代码都会假定所用的是默认实现。同样也不建议直接使用 import() 而应该用 importlib.import_module()。

本函数会导入模块 name，利用 globals 和 locals 来决定如何在包的上下文中解释该名称。fromlist 给出了应从 name 模块中导入的对象或子模块的名称。标准的实现代码完全不会用到 locals 参数，只用到了 globals 用于确定 import 语句所在的包上下文。

level 指定是使用绝对还是相对导入。 0 (默认值) 意味着仅执行绝对导入。 level 为正数值表示相对于模块调用 __import__() 的目录，将要搜索的父目录层数 (详情参见 PEP 328)。

当 name 变量的形式为 package.module 时，通常将会返回最高层级的包（第一个点号之前的名称），而不是以 name 命名的模块。但是，当给出了非空的 fromlist 参数时，则将返回以 name 命名的模块。

例如，语句 import spam 的结果将为与以下代码作用相同的字节码:

spam = __import__('spam', globals(), locals(), [], 0)

语句 import spam.ham 的结果将为以下调用:

spam = __import__('spam.ham', globals(), locals(), [], 0)

请注意在这里 import() 是如何返回顶层模块的，因为这是通过 import 语句被绑定到特定名称的对象。

另一方面，语句 from spam.ham import eggs, sausage as saus 的结果将为

_temp = __import__('spam.ham', globals(), locals(), ['eggs', 'sausage'], 0)
eggs = _temp.eggs
saus = _temp.sausage

在这里， spam.ham 模块会由 __import__() 返回。要导入的对象将从此对象中提取并赋值给它们对应的名称。

如果您只想按名称导入模块（可能在包中），请使用 importlib.import_module()

在 3.3 版更改: level 的值不再支持负数（默认值也修改为0）。

在 3.9 版更改: 当使用了命令行参数 -E 或 -I 时，环境变量 PYTHONCASEOK 现在将被忽略。

应用案例

封装

对 __import__() 封装，使其更加清晰：

def importer(name, root_package=False, relative_globals=None, level=0):
    """ We only import modules, functions can be looked up on the module.
    Usage: 

    from foo.bar import baz
    >>> baz = importer('foo.bar.baz')

    import foo.bar.baz
    >>> foo = importer('foo.bar.baz', root_package=True)
    >>> foo.bar.baz

    from .. import baz (level = number of dots)
    >>> baz = importer('baz', relative_globals=globals(), level=2)
    """
    return __import__(name, locals=None, # locals has no use
                      globals=relative_globals, 
                      fromlist=[] if root_package else [None],
                      level=level)

使用：

baz = importer('foo.bar.baz')    
foo = importer('foo.bar.baz', root_package=True)
baz2 = importer('bar.baz', relative_globals=globals(), level=2)

assert foo.bar.baz is baz is baz2

模块中名称的动态访问，要从 baz 模块中按名称动态访问全局变量，请使用 getattr：

for name in dir(baz):
    print(getattr(baz, name))

钩子以更改导入行为

您可以使用 __import__() 更改或拦截导入行为。在这种情况下，让我们只打印它得到的参数，以证明我们正在拦截它：

old_import = __import__

def noisy_importer(name, locals, globals, fromlist, level):
    print(f'name: {name!r}')
    print(f'fromlist: {fromlist}')
    print(f'level: {level}')
    return old_import(name, locals, globals, fromlist, level)

import builtins
builtins.__import__ = noisy_importer

现在，当您导入时，您可以看到这些重要的参数。

>>> from os.path import join as opj
name: 'os.path'
fromlist: ('join',)
level: 0
>>> opj
<function join at 0x7fd08d882618>

也许在这种情况下，获取全局或局部数据可能会很有用，但并没有立即想到它的具体用途。

参考

https://docs.python.org/zh-cn/3/library/functions.html#import__
https://stackoverflow.com/questions/9806963/how-to-use-the-import-function-to-import-a-name-from-a-submodule
https://www.programiz.com/python-programming/methods/built-in/import