Question

注意：这是关于导入模块，而不是从这些模块中导入类或函数，因此，我认为这与“ ImportError：无法导入”名称”的结果，因此，至少我没有找到与此匹配的内容。

我确实知道按名称从模块中导入类或函数可能会引起问题，因为如果存在循环依赖关系，则模块本身可能尚未完全初始化，但这不是这种情况。

为了重现此问题，请创建三个对其具有循环依赖性的模块。

首先创建一个包：

$ mkdir pkg
$ touch pkg/__init__.py

然后创建pkg / a.py，内容如下：

from __future__ import print_function
from __future__ import absolute_import

from . import b

def A(x):
    print('I am A, x={}.'.format(x))
    b.B(x + 1)

def Z(x):
    print('I am Z, x={}. I\'m done now!'.format(x))

还有pkg / b.py，内容：

from __future__ import print_function
from __future__ import absolute_import

from . import c

def B(x):
    print('I am B, x={}.'.format(x))
    c.C(x * 2)

还有pkg / c.py，内容：

from __future__ import print_function
from __future__ import absolute_import

from . import a

def C(x):
    print('I am C, x={}.'.format(x))
    a.Z(x ** 2)

还有一个main.py（在顶层目录中）调用它们：

from __future__ import print_function
from __future__ import absolute_import

from pkg import a

if __name__ == '__main__':
    a.A(5)

我希望循环依赖不会有问题，因为在导入期间没有对每个模块中项目的引用（即，除了模块主体内的调用之外，没有从模块b或c引用aA） cC）。

而且，实际上，使用python3可以正常运行：

$ python3 main.py 
I am A, x=5.
I am B, x=6.
I am C, x=12.
I am Z, x=144. I'm done now!

（作为记录，这是Debian Stretch上的Python 3.5.3。）

但是对于python2（Python 2.7.13），它实际上并没有工作，并且抱怨循环依赖...

$ python main.py 
Traceback (most recent call last):
  File "main.py", line 5, in <module>
    from pkg import a
  File "/tmp/circular/pkg/a.py", line 5, in <module>
    from . import b
  File "/tmp/circular/pkg/b.py", line 5, in <module>
    from . import c
  File "/tmp/circular/pkg/c.py", line 5, in <module>
    from . import a
ImportError: cannot import name a

所以我的问题是：

为什么我遇到循环依赖问题，如果我没有从模块中导入或引用特定的类或函数，而仅仅是模块本身？
为什么这仅发生在Python 2上？（参考PEP，代码，发行说明或有关Python 3中此问题的修补程序的文章。）
有什么方法可以避免Python 2中的此问题，同时又不会破坏模块的循环依赖关系？我相信并非所有循环依赖项都会导致此问题（即使在Python 2中也是如此），所以我想知道哪些情况是安全的，哪些情况不是...

Answer 1

Python开始加载pkg.a模块时，它会将sys.modules['pkg.a']设置为相应的模块对象，但仅将a模块对象的pkg属性设置为加载pkg.a模块的结尾。这将在以后相关。

相对导入是from导入，它们的行为相同。在from . import whatever指出.引用了pkg程序包之后，它继续使用常规的from pkg import whatever逻辑。

当c.py击中from . import a时，首先会看到pkg.a已在sys.modules中，表明pkg.a已被加载或位于正在加载的中间。（它正处于加载过程中，但此代码路径无关紧要。）它跳到其工作的第二部分，检索pkg.a并将其分配给本地名称空间中的a名称，但它不只是检索sys.modules['pkg.a']来完成此操作。

即使from os import open是函数而不是模块，您知道如何处理os.open之类的东西吗？这种导入无法通过sys.modules['os.open']进行，因为os.open不是模块，也不在sys.modules中。相反，所有from导入（包括所有相对导入）都尝试在要从中导入名称的模块上进行属性查找。 from . import a在a模块对象上查找pkg属性，但它不存在，因为该属性仅在pkg.a完成加载时设置。

在Python 2上就是这样。导入结束。 ImportError在这里。在Python 3（尤其是3.5+）上，由于他们想鼓励相对导入，而这种行为确实很不方便，因此from导入又尝试了一步。如果属性查找失败，请 now 尝试sys.modules。 pkg.a在sys.modules中，因此导入成功。您可以在issue 17636的CPython问题跟踪器中查看有关此更改的讨论。

Answer 2

我不确定Python 3如何解决该问题，但我的经验告诉我Python 2确实无法使其正常工作。解决此问题的正确方法是：

请注意不要在您的代码中引入
在需要的地方直接导入函数

我个人更喜欢后者。

为什么，Python中的模块系统将不会标记成功加载的模块。因此，在您“导入a”时，Python将不会知道它已经加载了“ a”，直到完成整个“ a.py”文件中的所有相关加载“ b”和“ c”为止。因此，在处理“导入c”时，它将再次尝试“导入a”，而不是发现“ a”是可以跳过的内容。

了解Python导入行为和循环依赖项

2 个答案: