python常規(guī)包與命名空間包

1. 常規(guī)包

在 Python 3.3 之前或者說(shuō) Python 2 中，一個(gè)包想要被導(dǎo)入使用，那么該包內(nèi)必須要有 __init__.py 文件，這個(gè)文件是 Python 識(shí)別一個(gè)文件夾是否是一個(gè) Python 的重要標(biāo)志。

舉個(gè)例子，現(xiàn)在有如下的目錄樹(shù)，demo 及子文件夾 foo 和 bar 下都有 __init__.py 文件。

$ tree demo/
demo/
├── bar
│ └── __init__.py
├── foo
│ └── __init__.py
└── __init__.py

在該目錄下進(jìn)入 Python Console 模式，然后就可以正常導(dǎo)入了

>>> import demo
>>> import demo.bar
>>> import demo.foo

如果此時(shí)我把 demo 目錄下的 __init__.py 刪除

$ tree demo/
demo/
├── bar
│ └── __init__.py
└── foo
    └── __init__.py

再導(dǎo)入就會(huì)報(bào)錯(cuò)。

>>> import demo
Traceback (most recent call last):
  File "", line 1, in 
ImportError: No module named demo

2. 命名空間包

在 Python 3.3 之后（PEP 420），即使一個(gè)文件夾中沒(méi)有定義 __init__.py，也是可以被導(dǎo)入的，只不過(guò)它不是以 Python 包的形式導(dǎo)入，而是以命名空間包 (Namespace package) 的形式被導(dǎo)入，而這一特性是在 Python 3.3 被引入的。

比如還是上面的目錄結(jié)構(gòu)：

$ tree demo/
demo/
├── bar
│ └── __init__.py
└── foo
    └── __init__.py

在 Python 3 下進(jìn)入 Python Console 模式，發(fā)現(xiàn)導(dǎo)入是正常的

>>> import demo
>>> import demo.foo
>>> import demo.bar

使用 __path__ 查看一下，發(fā)現(xiàn) demo 不再是一個(gè)常規(guī)包了，而是一個(gè) namespace package

>>> demo

>>>
>>> demo.__path__
_NamespacePath(['/root/python/demo'])

3. 空間命名包的好處

利用命名空間包這個(gè)技術(shù)，可以用來(lái)導(dǎo)入目錄分散的代碼。

比如有如下的目錄樹(shù)

$ tree
.
├── xc-pkg
│ └── demo
│     └── foo
│         └── __init__.py
└── xm-pkg
    └── demo
        └── bar
            └── __init__.py

在這 xc-pkg 和 xm-pkg 這兩個(gè)目錄里，都有著共同的命名空間 demo。這時(shí)候再導(dǎo)入這兩個(gè)包的時(shí)候，發(fā)現(xiàn)這兩個(gè)包被合并到一起了

>>> import sys
>>> sys.path.extend(['xm-pkg', 'xc-pkg'])
>>>
>>> import demo.foo
>>> import demo.bar
>>> demo

在這里工作的機(jī)制被稱為命名空間包的一個(gè)特征。從本質(zhì)上講，命名空間包是一種特殊的封裝設(shè)計(jì)，為合并不同的目錄的代碼到一個(gè)共同的命名空間。

命名空間包的關(guān)鍵是確保頂級(jí)目錄中沒(méi)有 __init__.py 文件來(lái)作為共同的命名空間。缺失 __init__.py 文件使得在導(dǎo)入包的時(shí)候會(huì)發(fā)生有趣的事情：這并沒(méi)有產(chǎn)生錯(cuò)誤，解釋器創(chuàng)建了一個(gè)由所有包含匹配包名的目錄組成的列表。特殊的包命名空間模塊被創(chuàng)建，只讀的目錄列表副本被存儲(chǔ)在其 __path__ 變量中。

>>> demo.__path__
_NamespacePath(['xm-pkg/demo', 'xc-pkg/demo'])

一個(gè)包是否被作為一個(gè)包命名空間的主要方法是檢查其 __file__ 屬性。如果沒(méi)有，那包是個(gè)命名空間。這也可以由其字符表現(xiàn)形式中的 namespace 這個(gè)詞體現(xiàn)出來(lái)。

>>> demo

>>>
>>> demo.__file__
Traceback (most recent call last):
  File "", line 1, in 
AttributeError: module 'demo' has no attribute '__file__'

審核編輯：湯梓紅