导入Package模块

Question

这是一组旨在澄清事物，帮助更好理解的问题集，而不是我遇到的问题。

如果我记错了或者这些问题以前已经被回答过，我在这里道歉。

首先，我想要澄清的问题是：

假设：

import scipy

首先，我注意到通常情况下，您不能通过导入包并尝试访问package.module来访问包中的模块。

例如，scipy.io。

通常需要执行import package.module甚至是import astropy.io.fits，或者可以使用from package import module。

我的问题是为什么会这样，为什么它如此随机-取决于包？我似乎无法确定任何稳定的模式。这是因为一些库（包）非常大，为了避免内存问题而只导入核心属性/模块吗？

第二个问题：

它涉及实际检查这些包的大小。是否有任何方法在导入时查看它们的大小？除了尝试之外，还有其他方法可以知道哪些将起作用，哪些不会？我想我可以使用sys.modules进行检查并尝试从那里获得它？

第三个也是最后一个问题：

在我不在树莓派上运行代码并且不必担心内存问题的情况下（如果这是他们不允许直接访问的原因），是否有任何导入包的方法，使其还加载所有子包？

我只是懒惰地想知道是否可能。 我知道这不是好的实践方法，但好奇心害死猫。

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只是为了更新并使人们能够查看我所查看的相关问题：

这个答案提供了关于良好一般实践的好建议： Python导入的良好经验法则是什么？ 为什么我不能使用scipy.io？就像文档解释的那样，子包为什么不被导入。

然后显然有文档： https://docs.python.org/3/reference/import.html#packages 5.2.1节就是import scipy不会也import scipy.io的原因，但我想知道为什么开发人员不将其自动化处理。

这个问题实际上与我的问题类似，但似乎没有明确的答案。 Python复杂子包导入 问题的状态：

问题1：回答中的好理由

问题2：待定

问题3：待定

- nzicher

Answer 1

一个包由文件__init__.py表示。因此，包scipy由scipy/__init__.py表示。在该文件中，您会看到很多这样的导入:

from scipy.version import version as __version__

这就是为什么scipy.__version__可以工作的原因，尽管__version__实际上存在于scipy.version中。并非所有的软件包都这样做。没有规定何时可以期望出现这种行为。这完全取决于软件包的作者。

- Mike Müller

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好的，基本上这真的取决于个别包。根据 https://docs.python.org/3/reference/import.html#packages 第5.2.1节：“导入parent.one将隐式执行parent/init.py和parent/one/init.py。”由此，我希望在导入astropy.io.fits的情况下，它也会导入astropy。但我不确定这是否正确。（例如：我导入matplotlib.pyplot，但仍然无法使用matplotlib.use()——尽管它不会做任何事情）此外，我仍然困惑为什么人们要这样做而不是自动导入子包。 - nzicher

Answer 2

这些导入调用的关键区别在于模块被导入到的命名空间。给定以下示例：

import mypackage
import mypackage.myclass
from mypackage import myclass

第一个示例将__init__.py中公开的所有内容导入到包的命名空间中。即，可以使用mypackage.myclass()访问其元素。第二个示例仅导入mypackage.myclass，并仍将其导入该包的命名空间中，因此仍然可以使用mypackage.myclass()访问它。第三个示例将mypackage.myclass导入当前命名空间，因此可以像在同一脚本中自己定义一样显式地访问myclass()。这可能会隐藏您在其他地方命名的东西。

还有一个重要的用例如下：

import mypackage as mp

这可以让你设置要导入的包所在的命名空间，使其成为缩写或更方便的东西。

就你关于为什么调用import scipy时scipy不会导入所有内容的问题，归根结底是因为该导入调用仅导入__init__.py中开发人员指定的内容。对于特定的scipy，如果你执行：

import scipy
dir(scipy)

你会发现它导入了许多在整个包中使用的类和函数。我怀疑他们故意不导入子模块，以避免在运行时空间中弄乱你不使用的东西。也许有一种自动导入所有内容的方法，但你可能不应该这样做。

- Hal Jarrett

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好的，你回答的最后一段其实是我的第一个问题的好答案。我想这是一个好观点，他们有意只定义核心函数，不导入子模块以不影响运行时并使它尽可能轻量化。至于你提到的“import mypackage as mp”的观点，我建议不这样做，只有在有冲突时才使用。https://dev59.com/H3VC5IYBdhLWcg3wvUDg?rq=1。这个问题/答案很好地阐述了为什么。 - nzicher

虽然相关问题指出了使用不同名称导入类的好处，例如from package import class as cls或import package.class as cls，但通常情况下，将整个包导入并使用较短的名称进行命名是标准做法。例如，import numpy as np或import matplotlib.pyplot as plt，尤其当你需要频繁引用该命名空间时，这样做十分方便实用。 - Hal Jarrett

Answer 3

回答 Q1

当您导入包时，特别是像SciPy这样的大型包，它使用init.py模块初始化模块来防止自动导入所有子包/模块以节省空间。我不会进一步讨论这个问题，因为这已经在此问题中提到，在此处记录，并在其他答案中讨论过。

另外，如果您对脚本与模块有疑问，此帖子非常详细。

回答 Q2

要查找软件包的大小，我会指向此帖子，了解如何查找软件包目录, 然后此帖子，了解如何报告特定目录的大小。您可以创建一些组合代码来为您执行两个操作。

回答 Q3

更新：不确定如何实现，因为文档中解释的普通用法 from package import * （类似于问题1）仍然有效：

如果包的__init__.py代码定义了一个名为__all__的列表，则当遇到from package import *时，它被视为应该导入的模块名称列表。

- Nebbles

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我的第三个问题实际上是关于“import scipy”的，这样它也会导入所有的子包/模块，但我想没有简单的方法可以做到这一点。感谢您澄清了其他所有问题。 - nzicher

我真的以为“from scipy import *”可以解决这个问题...感谢✓ - Nebbles

它并不起作用。它的工作方式与导入mypackage.myclass相同，这不是我想要的。我想要导入mypackage，以便自动导入myclass。 - nzicher

是的，抱歉，我太累了，无法正确理解文档。现在我已经更新了我的帖子以反映这一点。 - Nebbles