Python 模块加载

本文主要介绍Python模块加载的过程。

module的组成

module都是由对象和对象之间的关系组成。

Python中所有的东西都是对象，可划分为三类：

三种对象之间的两种关系：

is kind of，基类和子类的关系

is instance of，类和对象的关系

类和对象的关系可以通过内建方法type来辨别。

Python中，任何一个类都是直接或间接继承自object，而每一个对象都会拥有自己的type类型，可以通过__class__属性获得。

Python初始化的第一步是加载多个基础的module，例如\_\_builtin\_\_,sys等，同时也会完成Python类型系统的初始化和异常系统的初始化。

Python内部维护了一个加载到内存的module集合，用于查找module是否存在。

如果存在直接返回该module对象，否则创建该module对象，并插入到module集合中。创建module后，需要设置module的属性。

为了避免再一次初始化同样的module，Python将所有的扩展module通过一个全局的PyDictObject对象来进行备份维护。

Update 2019/11/28
类似Java的双亲委派模型。

Python的module集合是一个PyDictObject对象，而PyDictObject对象是一个全局变量。

Python包括两种运行方式：命令行和脚本文件。

Python中的run_mode函数基于AST抽象语法树 (AST, Abstract Syntax Tree)完成了字节码的编译工作，并创建PyCodeObject对象。

Python中所有的线程都是共享同样的builtin命名空间。

涉及到了三种命名空间：Local/Global/Builtin

import功能包括：

py文件中的import只会影响各自module自身维护的那个dict对象。

import操作可能影响全局的module集合，通过判断全局module集合中是否已经缓存该module模块来决定是否加载。

在module的基础之上，Python提供了package机制，文件件中存在\_\_init\_\_.py文件才能成为package（多个py文件组成的文件夹）。

逻辑相关联的module需要聚合到同一package。
通过package机制来管理module，通过module来管理class。

del删除模块只是把模块从当前命名空间中删除，但该module依然存在于module缓存中。

Python中的全局module集合sys.modules被称为modules缓存，保证了module的唯一性，每当有import操作都会在该sys.modules查找，如果不存在就会将该module加入到sys.modules中。

如果已经加载的模块发生改变，那么需要调用reload函数来重新加载该模块。需要注意reload函数并不会重新创建该对象，而在在原有对象的基础上做修改。