详解Python中import机制

当我们在 Python 中引入某个模块时，使用 import 语句。这些模块可以是 Python 内置模块、第三方库或者自己编写的模块。Python 中的 import 机制是其一个重要的特性之一，本文将详细讲解这个机制。

import 语句的语法格式

Python 中的 import 语句有两种语法格式，分别为 import module_name 和 from module_name import variable_name。其中，module_name 表示要引入的模块名，可以是 Python 内置模块、第三方库或者自己编写的模块；variable_name 表示要引入模块中的变量名。

import module_name 语法格式

import module_name 语法格式用于引入整个模块，即将整个模块加载到内存中，以便调用其中的函数或变量。可以通过以下代码讲述 import 语句的使用方法：

import math # 引入内置数学模块

a = math.sqrt(16) # 调用数学模块中的平方根函数
print(a)

在上述代码中，我们首先使用 import 语句引入 Python 内置的 math 模块，然后调用了其中的 sqrt() 函数，计算出 16 的平方根并打印在屏幕上。

from module_name import variable_name 语法格式

from module_name import variable_name 语法格式用于只引入模块中的某个变量或函数，而不是整个模块。可以通过以下代码展示 from import 语句的使用方法：

from os.path import abspath # 从内置 os 模块中选择 abspath 函数

print(abspath('first.py'))

在上述代码中，我们使用 from import 语句引入内置 os 模块中的 abspath 函数，并在打印当前目录下 first.py 文件的绝对路径时使用了该函数。

import 机制的加载过程

Python 在引入模块时，会按照以下的顺序查找模块并将其加载到内存中：

1. 首先，Python 会在内置库中查找模块。如果要引入的模块是 Python 内置模块，则从内部库中找到相关的模块并加载。
2. 如果不是 Python 内置的模块，Python 会接着在环境变量 sys.path 中指定的目录中查找模块。sys.path 是一个列表，包含了 Python 解释器搜索模块文件的路径列表。
3. 如果以上两种方式均无法找到要引入的模块，则会引发 ImportError 异常。

同一模块的多次引入

在同一模块中，多次引入是没有问题的。当同一模块被引入多次时，Python 只会加载一次该模块。

举一个简单的例子：

import first # 将 first 模块加载到内存中
import first # 不会重复加载 first 模块

在上述代码中，我们多次引入了 first 模块，但是 Python 只会加载一次该模块。

总结

Python 的 import 机制是其一个重要的特性，可以让我们将代码组织成更加可维护、易复用的模块。在引入模块时，Python 会按照一定的顺序进行查找和加载。在同一模块被引入多次时，Python 只会加载一次该模块，不会重复消耗内存资源。