使用Python包(package)组织代码

最近在看 Python入门技能树 时，看到了Python包组织代码觉得很有意思，特地写个笔记总结一下。

稍微正式一点的项目，都会通过将代码组织成有层次结构的组织，以便于管理和持续维护。Python 通过包(package)的方式来组织代码，包是一种特殊的模块(module)。

Python 的包有两种形式，分别是Regular packages 和 namespace packages。

所谓 Regular packages 就是指含有__init__.py的目录，这样的包被其他模块导入的时候，会先执行目录下__init__.py里的代码。Regular packages 可以嵌套，也就是目录下的子目录也可以是一个包。例如：

一、前期准备

假设parent/__init__.py里的代码是：

print('从前有座山，')

假设parent/one/__init__.py里的代码是：

print('山上有座庙，')

假设parent/one/one/__init__.py里的代码是：

print('庙里有个老和尚，')

假设parent/two/__init__.py里的代码是：

print('老和尚说：')

假设parent/three/__init__.py里的代码是：

print('从前有座山，')

按上述所示建立对于的py文件。对应效果如下图所示。

# |-parent:
# |---print('从前有座山，')
# |---one:
# |-------print('山上有座庙，')
# |-------one:
# |-----------print('庙里有个老和尚，')
# |---two:
# |-------print('老和尚说：')
# |---three:
# |-------print('从前有座山，')

二、多种import调用方法

如果一个模块被import过，Python会将导入的模块缓存在sys.modules字典里缓存起来，再次导入的时候不会重新执行导入动作，直接从缓存里取。反之，如果我们从sys.modules里把导入的模块删除，则再次import会再次触发模块导入动作。

先来介绍一下del：python中的del用于删除对应的变量的引用。由于python都是引用，而python有GC机制，所以，del语句作用在变量上，而不是数据对象上。

if __name__ == '__main__':
    a = 1  # 对象 1 被 变量a引用，对象1的引用计数器为1
    b = a  # 对象1 被变量b引用，对象1的引用计数器加1
    c = a  # 1对象1 被变量c引用，对象1的引用计数器加1
    del a  # 删除变量a，解除a对1的引用
    del b  # 删除变量b，解除b对1的引用
    print(c)  # 最终变量c仍然引用1

一句话来说，就是**del**删除的是变量，而不是数据。

实验

if __name__ == '__main__':
    while True:
        import parent.one.one
# 从前有座山，
# 山上有座庙，
# 庙里有个老和尚，

import parent.one.one操作会同时打印三个__init__.py的内容。

if __name__ == '__main__':
    while True:
        import parent.one.one
        import parent.two
# 从前有座山，
# 山上有座庙，
# 庙里有个老和尚，
# 老和尚说：

这是因为Python会将导入的模块缓存在sys.modules字典里缓存起来，再次导入的时候不会重新执行导入动作，直接从缓存里取。所以只有一次打印输出。

if __name__ == '__main__':
    while True:
        import parent.one.one
        del sys.modules['parent.one.one']
# 从前有座山，
# 山上有座庙，
# 庙里有个老和尚，
# 庙里有个老和尚，
# 庙里有个老和尚，
# ...

这是因为在把'parent.one.one'从sys.modules里把导入的模块删除，则再次import会再次触发模块导入动作。

所以要实现循环输出对应内容，需要在每一次循环中把导入的模块都一一删除，这样才能循环起来！

Task：利用以上知识，我们的目标是通过 import 语句导入模块，触发每个包目录下__init__.py加载时执行print语句，从而循环打印出：

从前有座山，
山上有座庙，
庙里有个老和尚，
老和尚说：
从前有座山，
山上有座庙，
庙里有个老和尚，
老和尚说：
从前有座山，
...

知道了上述知识和实验之后，这就很简单了！

第一种写法

import sys
if __name__ == '__main__':
    while True:
        import parent.one.one
        import parent.two
        import parent
        del sys.modules['parent.one']
        del sys.modules['parent.one.one']
        del sys.modules['parent.two']
        del sys.modules['parent']

第二种写法

import sys
if __name__ == '__main__':
    while True:
        import parent.one.one
        import parent.two
        del sys.modules['parent']
        del sys.modules['parent.one']
        del sys.modules['parent.one.one']
        del sys.modules['parent.two']

第三种写法

import sys
if __name__ == '__main__':
    while True:
        import parent
        import parent.one
        import parent.one.one
        import parent.two
        del sys.modules['parent']
        del sys.modules['parent.one']
        del sys.modules['parent.one.one']
        del sys.modules['parent.two']

参考

• https://edu.csdn.net/skill/practice/python-3-6/164?typeId=17350&language=python
• https://www.it610.com/article/1521467954061967360.htm