Python import 导入机制详解

在 Python 中，import 语句的使用看似简单，但其背后的机制涉及模块加载、路径搜索及内存管理。理解这些底层逻辑，有助于编写更高效、规范的代码。

模块与包的基本概念

模块（Module）：从逻辑上组织代码（变量、函数、类）的单位，本质上是一个 .py 文件。物理文件名通常为 module_name.py，而逻辑名称为 module_name。

包（Package）：由模块和子包组成的目录结构，用于构建更复杂的应用环境。一个有效的包必须包含 __init__.py 文件（即使为空），它标志着该目录是一个 Python 包。

常见的导入方式

1. 导入整个模块

   import module_name
   

2. 同时导入多个模块

   import module_name1, module_name2
   

3. 导入特定属性或方法

   from module_name import module_element [as new_name]
   

   使用别名时，调用函数需使用 new_name()。注意，当前文件中若已定义同名函数，可能会产生命名冲突。

import 的本质与路径搜索

当执行 import module_name 时，Python 会将 module_name.py 中的全部代码加载到内存，并创建一个名为 module_name 的变量指向该模块对象。

示例演示

假设目录下有两个文件：

module_name.py

# -*- coding: utf-8 -*-
print("This is module_name.py")
name = 'Hello'

def hello():
    print("Hello")

module_test01.py

# -*- coding: utf-8 -*-
import module_name
print("This is module_test01.py")
print(type(module_name))
print(module_name)

运行结果会显示模块已被加载，且生成了对应的字节码缓存文件（如 __pycache__/module_name.cpython-35.pyc）。这证明了导入过程实质是执行了目标文件。