1 什么是模块化编程？

工程模块化是指将具有一定共性的功能封装成一个模块，并对外暴露应用接口，方便其他工程直接调用而无需关注底层实现的思想，工程模块化可以避免工程中各种功能函数相互交杂、定义混乱不堪的情形，有助于提高系统可维护性。

在C/C++中，工程模块化的基础是函数头文件.h，其是专门存放函数声明的文件，这些函数声明的具体实现则分离到函数源文件.cpp或.c中，若干个头文件和源文件组成一个模块。

在Python中，工程模块化的基础则是 __init__.py文件

2 init.py文件的作用

__init__.py文件有如下作用：

组织包，是Package的标识文件

# 目录结构
app|- pkg_1|- __init__.py|- moduleA.py    # fun1()|- moduleB.py|- pkg_2|- __init__.py|- test.py# pkg_1 __init__.py
from pkg_1 import moduleA# test.py中引用
import pkg_1
pkg_1.moduleA.fun1() # 运行成功
# 删除__init__.py运行失败

没有__init__.py就无法导入包

在__init__.py中定义__all__列表控制着包的导入行为

这里解释模糊导入的概念。模糊导入的句式为：from pkg import *
*为通配符，即导入包中的所有模块。若希望为包中的模块设置访问权限，即在模糊导入作用下选择性地引入模块，则需要在__init__.py中定义__all__列表。例如上例中，在pkg_1->__init__.py中定义__all__=["moduleA"]，则在模糊导入时只引入模块moduleA而不会导入moduleB。因此__all__的作用是：在模块级别暴露接口，提供了公开(Public)接口的约定。

在__init__.py中导入其他包或模块，方便组织管理各个模块之间的引用

3 Python如何import第三方库

前面说到，Python包以__init__.py为标志，用于实现工程模块化，假设包组织结构的实例如下：

package|- subpackage1|- __init__.py|- moduleA.py       #fun1() fun2()|- subpackage2|- __init__.py|- moduleA.py       #fun1()|- moduleB.py       #fun3() fun4()

用虚拟文件夹的方式理解Python包。所有的包都可视作文件夹，其下包含模块或子包(子文件夹)，模块中包含函数、类、变量等属性。当前路径位置可视作一个空白文件夹，关键字from理解为“打开”，关键字import理解为“导入”，必须指出：所有import相关操作都要落实到模块或属性。一般地，导入有如下方式：

import subpackage1.moduleA

此方式相当于把一个名为subpackage1的文件夹复制粘贴到当前路径下，文件夹只包含模块moduleA，即使subpackage1中可能还有其他模块，引用moduleA中的func1()需要subpackage1.moduleA.fun1()，即打开subpackage1文件夹，再使用模块moduleA中的属性fun1()。注意，如果仅import subpackage1，相当于只引入了一个空文件夹，此时无法调用fun1()，除非在__init__.py中提前导入了模块。

from subpackage1 import moduleA

此方式相当于打开一个名为subpackage1的文件夹，再将其中的模块moduleA复制粘贴到当前空白文件夹下，引用moduleA的fun1()需要moduleA.fun1()。这种方式下，还有from subpackage1 import *的句式可以引入包中的所有模块。

from subpackage.moduleA import fun1()

此方式相当于打开一个名为subpackage1的文件夹下的模块moduleA，再将其中的fun1()复制粘贴到当前空白文件夹，引用fun1()只需fun1()即可。

除了应用上述导入句式外，还需要注意当前文件的运行路径，如下所示为一个忽略路径因素造成的导入包报错，因为运行目录app\pkg_2\下没有文件pkg_1且环境变量中也不存在pkg_1。

app|- pkg_1|- __init__.py|- moduleA.py    # fun1()|- pkg_2|- __init__.py|- test.py# test.py中引用
# from pkg_1.moduleA import fun1
# 执行如下
>>> python app\pkg_2\test.py
>>> from pkg_1.moduleA import fun1
ModuleNotFoundError: No module named 'pkg_1'

若需要保持运行目录不变，必须进行环境变量配置，在import pkg_1前先添加父级目录到python解释器的运行环境变量中，在pkg_2的父级目录app下可访问到pkg_1，具体实现上依赖于sys和os包

import sys, os
sys.path.append(os.path.realpath('..'))

综上所述，包的导入需要考虑两个因素：

从哪里导入，即运行路径和环境变量的配置问题；
如何导入，即使用何种import句式。

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