Python Package Import 之痛

摘要：所以，解决方案是强制要求从整个项目的顶层用来设置端正的路径。这个做法是官方推荐的，也是合逻辑的，即一个完整的项目运行就应当以项目为入口来运行所有的子或子。经过不断的实践，发现他们大都没说清楚上下文，甚至没有告诉完整的解决方案。

参考Python官方：Packages
▶参考：Python相对导入一处不解
参考：使用相对路径名导入包中子模块

Python里，就像所有的.py文件被称为Module模块一样，所有的文件夹都被称为Package包。前提是，这个文件夹里有一个__init__.py文件，可以是空文件也可以有一些方便都内容。

一旦一个文件夹可以被视为Package，那么其中的所有文件都会有独立的Namespace命名空间，即变量都不共享，与其它的package完全独立。一个项目里，可以有很多个子文件夹、子子文件夹，一旦变成package，那么它们都能互相独立，方便我们引用。

Python的目录结构中，“向当前脚本以下的目录import”永远不会出问题，出问题的，总是“向上一层目录import”

在Python的运行一个.py脚本的时候，会自动将sys.path设置为脚本所在目录。然后凡是这个sys.path之下的所有的文件模块，都能直接import导入。
但是，很明显的，只有这个.py脚本之内的目录才包括在path里，也就是说它之外的所有事情它都一无所知。相当于Linux shell中的PATH。

在Python的导入逻辑里，非常／非常／非常重要的一点必须时时刻刻记在心上：
启动脚本所在的目录，将持续作为当前目录来运行所有导入的模块。

也就是说，如果你要导入另一文件夹的模块，而那个模块依赖于它同级目录的一个模块，这个时候它是不能直接导入同级目录模块的！因为当前的path已经变了！

比如，目录结构如下：

Project
├── __init__.py
├── main.py
├── sub1
│   ├── __init__.py
│   ├── common1.py
│   ├── mod1.py *
└── sub2
    ├── __init__.py
    ├── common2.py
    └── mod2.py *

假设，我们在mod1.py中使用from common1 import *来引用同级目录的sub1/common1.py。
同时，我们在mod2.py中使用from common2 import *来引用同级目录的sub2/common2.py。
另外，我们在mod1.py中需要导入mod2.py。（先略过具体实现方法）

那么问题出现了：
当我用$ python mod1.py时候，当前的path是project/sub1/，导入mod2.py后，它在执行from common2 ...的时候，理所当然的是找不到的，因为sub1中没有common2.py这个文件！

那么现在，我们应该做什么呢？改变mod2.py中的导入路径吗？
当然不行！我们不能随便改一个Package的导入逻辑，如果这个package是别的作者写的怎么办？如果改了以后，那个package以自身为入口时候运行怎么办？这些全都会乱套。

所以，解决方案是：

强制要求从整个项目的顶层用python -m project.sub1.mod1来设置端正的PATH路径。 然后其它所有子模块、子包都用from project.sub2 import mod2这样的完整项目引用的语句来导入。

这个做法是PEP官方推荐的，也是合逻辑的，即：
一个完整的项目运行就应当以项目为入口来运行所有的子module或子package。
如果又想让某个子package被同项目的其它子package引用，又想多带带运行，那就应当彻底把它从文件夹里抽离出来变成一个多带带的“第三方库”来用。

那么具体应该怎么修改各个文件中的导入语句呢：

删除每个文件中的相对引用，如from common1 import *。

改为项目级别的绝对引用，如：from project.sub2 import mod2

如果需要运行／测试某个子模块的文件，需要cd切换到项目目录的再上一层中，执行：python -m project.sub1.mod1。注意，这里的命名是包／模块式的，不能以.py结尾！

具体问题来了：怎么导入父级目录中的其它模块或包呢？

再复习一下我们的目录结构：

Project
├── main.py
├── sub1
│   ├── common.py
│   ├── mod1.py *
└── sub2
    ├── common.py
    └── mod2.py *

目的：在sub1/mod1.py中，导入sub2/mod2.py。同时，mod2.py中还需要导入同目录的common.py才能工作。

这是一个项目里再正常不过的操作了，可是如果你尝试google一下的话，可能会花费你数小时，结果还是让你自己的大脑Stack-overflow.

目前stackoverflow会有人提供这几种hacks来实现我们的目的：

在mod1.py中用sys.path.append("..")来把父级目录加到path中引用

用from ..sub2 import mod2来实现相对引用

直接from project.sub2 import mod2

在__init__.py进行一些path设定或import导入。

经过不断的实践，发现他们大都没说清楚上下文，甚至没有告诉完整的解决方案。
总结出的经验就是：以上的那些hacks终究是hacks，不是官方推荐的，也不能真正派上用场。

比如sys.path.append()方法，一开始似乎走通了不报错。但是真实项目走起来，比不可能给每个文件都加一句sys.path.append()。走到最后，你用print( sys.path )会发现path中莫名其妙多了很多很多路径。这肯定不行，也没见过任何项目源码里这么写的。

再比如from ..sub2 import *这样的相对引用，能这么用的上下文必须是：执行脚本时要是从文件夹顶级入口执行，如果直接从mod1.py执行脚本，那么这句话是会报错的。

所以还是用官方推荐的方法和逻辑，丢弃那些hacks吧。

要达到sibling imports，在这个例子里，具体做法是：

修改所有的模块mod1.py和mod2.py，把导入语句改为from project.sub? import mod?这样的。

如果要导入具体某个模块中的类或函数，则：from project.sub?.mod? import MyClass

执行子包中的某个子模块时，cd到project目录再往上一层，输入python -m project.sub1.mod1执行

执行整个项目的话，就python -m project

参考Python官方： Importing ✱ From a Package

Python规定：
如果在一个package包中的__init__.py中写上__all__ = ["模块1", "模块2", "模块3"]的话，
那么在其它模块引用这个package包使用from PACKAGE import *这种用法的时候，
就不会真的引用包中所有的模块（那样会很耗内存），而只能导入作者在__all__里规定的模块。

参考Python官方：Packages in Multiple Directories