关于Python的import机制你了解透了吗？

写程序免不了需要加载不同的工具包或者自己写的其他程序文件，那么用Python写程序，你就逃不掉跟import打交道，如果你不了解import的机制，就很容易产生一些bug。
首先说一下import的流程，当你import一个module的时候，import组件就会在sys.modules里面搜索是否有这个module，如果有，直接返回module object。如果没有这个key，那么finder就开始从内置模块、编译好的模块、系统路径、已经存在的package的path里面找，当找到了这个模块，loader就执行加载操作（运行module里执行的代码）。注意，在执行加载操作之前，通常会现在sys.module里面加入当前import的module，这样做是为了避免发生import的死循环。
Python有一种特殊的module叫做package：kionwong/
__init__.py
one/
__init__.py
two/
__init__.py
three/
__init__.py
那么我们import kionwong的时候，加载模块只会执行__init__.py，当我们加载import kionwong.one的时候，加载模块则会执行__init__.py和one/__init__.py：In [1]: import kionwong.one
init kionwong
init one

In [2]: import sys

In [3]: 'kionwong' in sys.modules
Out[3]: True

In [4]: 'one' in sys.modules
Out[4]: False

In [5]: 'kionwong.one' in sys.modules
Out[5]: True

In [6]: kionwong
Out[6]: <module 'kionwong' from 'C:\\ProgramData\\Anaconda2\\envs\\py3\\lib\\sit
e-packages\\kionwong\\__init__.py'>

In [7]: one
---------------------------------------------------------------------------
NameError Traceback (most recent call last)
<ipython-input-7-5bbf5a52328e> in <module>()
----> 1 one

NameError: name 'one' is not defined

In [8]: kionwong.one
Out[8]: <module 'kionwong.one' from 'C:\\ProgramData\\Anaconda2\\envs\\py3\\lib\
\site-packages\\kionwong\\one\\__init__.py'>
one的时候，系统首先看看sys.modules里面有没有kionwong，发现没有，那么就先import kionwong，执行了__init__.py输出“init kionwong”。然后执行import kionwong.one，系统就会在kionwong的path里面查找到one，然后执行one/__init__.py输出“init one”。这时候我们可以看到modules里面是有'kionwong'、'kionwong.one'。最后我们依次输入kionwong、one、kionwong.one会发现，我们可以直接调用kionwong和kionwong.one。
那么如果使用from kionwong import one 会怎样呢？In [1]: from kionwong import one
init kionwong
init one

In [2]: import sys

In [3]: 'kionwong' in sys.modules
Out[3]: True

In [4]: 'one' in sys.modules
Out[4]: False

In [5]: 'kionwong.one' in sys.modules
Out[5]: True

In [6]: kionwong
---------------------------------------------------------------------------
NameError Traceback (most recent call last)
<ipython-input-6-f91d0986c070> in <module>()
----> 1 kionwong

NameError: name 'kionwong' is not defined

In [7]: one
Out[7]: <module 'kionwong.one' from 'C:\\ProgramData\\Anaconda2\\envs\\py3\\lib\
\site-packages\\kionwong\\one\\__init__.py'>

In [8]: kionwong.one
---------------------------------------------------------------------------
NameError Traceback (most recent call last)
<ipython-input-8-5d3efa07b17f> in <module>()
----> 1 kionwong.one

NameError: name 'kionwong' is not defined我们发现，from kionwong import one的时候，执行的文件以及sys.modules里的key跟import kionwong.one是一样的，但区别在于，这种情况我们只能调用one这个对象，其他都无法直接调用了。
从这个对比也能看出，模块装载和返回模块对象是两码事，同时使用的名字跟模块在系统字典里存的名字也是两码事。这样也说明了为什么一直不提倡使用from import，当两个不同的模块同时有重名的子模块的时候，你很可能就会产生混乱了。
还有一件事情，当我们import numpy的时候，我们可以使用numpy.random，但我们import selenium的时候，并不能使用selenium.webdriber，这是为什么呢？关键就是在__init__.py上，一般来说，在装载包的时候，默认只会执行__init__.py文件，当这个文件里面是空的时候，那么这个包跟个普通的文件夹没什么区别，比如selenium/__init__.py。但我们可以看看numpy/__init__.py这个文件，里面还写入了怎么加载子模块的语句，当完成这个文件的时候，子模块也被加载了，我们便可以在不自己加载子模块的时候也能使用了。
当我们使用from import*会怎样呢？In [1]: from kionwong import *
init kionwong我们可以看到依然只会执行kionwong下的__init__.py。
当然，如果你只是import一个具体文件，也就没有那么多事了，只需要记得import后面不能跟具体的类和函数，只能通过from import去加载类和函数，虽然不建议这样做。
最后一个就是别名了，当我们import numpy as np的时候：In [9]: import numpy as np

In [10]: 'np' in sys.modules
Out[10]: False

In [11]: 'numpy' in sys.modules
Out[11]: True我们可以知道，numpy依然是存在sys.modules里面的名字。
以上基本就是关于import日常使用需要了解的机制了。