5. 導(dǎo)入系統(tǒng)?

5.2.1. 常規(guī)包?

Python 定義了兩種類(lèi)型的包，常規(guī)包 和 命名空間包。 常規(guī)包是傳統(tǒng)的包類(lèi)型，它們?cè)?Python 3.2 及之前就已存在。 常規(guī)包通常以一個(gè)包含 __init__.py 文件的目錄形式實(shí)現(xiàn)。 當(dāng)一個(gè)常規(guī)包被導(dǎo)入時(shí)，這個(gè) __init__.py 文件會(huì)隱式地被執(zhí)行，它所定義的對(duì)象會(huì)被綁定到該包命名空間中的名稱(chēng)。__init__.py 文件可以包含與任何其他模塊中所包含的 Python 代碼相似的代碼，Python 將在模塊被導(dǎo)入時(shí)為其添加額外的屬性。

例如，以下文件系統(tǒng)布局定義了一個(gè)最高層級(jí)的 parent 包和三個(gè)子包:

parent/
    __init__.py
    one/
        __init__.py
    two/
        __init__.py
    three/
        __init__.py

導(dǎo)入 parent.one 將隱式地執(zhí)行 parent/__init__.py 和 parent/one/__init__.py。 后續(xù)導(dǎo)入 parent.two 或 parent.three 則將分別執(zhí)行 parent/two/__init__.py 和 parent/three/__init__.py。

5.2.2. 命名空間包?

命名空間包是由多個(gè) 部分 構(gòu)成的，每個(gè)部分為父包增加一個(gè)子包。 各個(gè)部分可能處于文件系統(tǒng)的不同位置。 部分也可能處于 zip 文件中、網(wǎng)絡(luò)上，或者 Python 在導(dǎo)入期間可以搜索的其他地方。 命名空間包并不一定會(huì)直接對(duì)應(yīng)到文件系統(tǒng)中的對(duì)象；它們有可能是無(wú)實(shí)體表示的虛擬模塊。

命名空間包的 __path__ 屬性不使用普通的列表。 而是使用定制的可迭代類(lèi)型，如果其父包的路徑 (或者最高層級(jí)包的 sys.path) 發(fā)生改變，這種對(duì)象會(huì)在該包內(nèi)的下一次導(dǎo)入嘗試時(shí)自動(dòng)執(zhí)行新的對(duì)包部分的搜索。

命名空間包沒(méi)有 parent/__init__.py 文件。 實(shí)際上，在導(dǎo)入搜索期間可能找到多個(gè) parent 目錄，每個(gè)都由不同的部分所提供。 因此 parent/one 的物理位置不一定與 parent/two 相鄰。 在這種情況下，Python 將為頂級(jí)的 parent 包創(chuàng)建一個(gè)命名空間包，無(wú)論是它本身還是它的某個(gè)子包被導(dǎo)入。

另請(qǐng)參閱 PEP 420 了解對(duì)命名空間包的規(guī)格描述。

5.3.1. 模塊緩存?

在導(dǎo)入搜索期間首先會(huì)被檢查的地方是 sys.modules。 這個(gè)映射起到緩存之前導(dǎo)入的所有模塊的作用（包括其中間路徑）。 因此如果之前導(dǎo)入過(guò) foo.bar.baz，則 sys.modules 將包含 foo, foo.bar 和 foo.bar.baz 條目。 每個(gè)鍵的值就是相應(yīng)的模塊對(duì)象。

在導(dǎo)入期間，會(huì)在 sys.modules 查找模塊名稱(chēng)，如存在則其關(guān)聯(lián)的值就是需要導(dǎo)入的模塊，導(dǎo)入過(guò)程完成。 然而，如果值為 None，則會(huì)引發(fā) ModuleNotFoundError。 如果找不到指定模塊名稱(chēng)，Python 將繼續(xù)搜索該模塊。

sys.modules 是可寫(xiě)的。刪除鍵可能不會(huì)破壞關(guān)聯(lián)的模塊（因?yàn)槠渌K可能會(huì)保留對(duì)它的引用），但它會(huì)使命名模塊的緩存條目無(wú)效，導(dǎo)致 Python 在下次導(dǎo)入時(shí)重新搜索命名模塊。鍵也可以賦值為 None ，強(qiáng)制下一次導(dǎo)入模塊導(dǎo)致 ModuleNotFoundError 。

但是要小心，因?yàn)槿绻氵€保有對(duì)某個(gè)模塊對(duì)象的引用，同時(shí)停用其在 sys.modules 中的緩存條目，然后又再次導(dǎo)入該名稱(chēng)的模塊，則前后兩個(gè)模塊對(duì)象將 不是 同一個(gè)。 相反地，importlib.reload() 將重用 同一個(gè) 模塊對(duì)象，并簡(jiǎn)單地通過(guò)重新運(yùn)行模塊的代碼來(lái)重新初始化模塊內(nèi)容。

5.3.2. 查找器和加載器?

如果指定名稱(chēng)的模塊在 sys.modules 找不到，則將發(fā)起調(diào)用 Python 的導(dǎo)入?yún)f(xié)議以查找和加載該模塊。 此協(xié)議由兩個(gè)概念性模塊構(gòu)成，即 查找器 和 加載器。 查找器的任務(wù)是確定是否能使用其所知的策略找到該名稱(chēng)的模塊。 同時(shí)實(shí)現(xiàn)這兩種接口的對(duì)象稱(chēng)為 導(dǎo)入器 —— 它們?cè)诖_定能加載所需的模塊時(shí)會(huì)返回其自身。

Python 包含了多個(gè)默認(rèn)查找器和導(dǎo)入器。 第一個(gè)知道如何定位內(nèi)置模塊，第二個(gè)知道如何定位凍結(jié)模塊。 第三個(gè)默認(rèn)查找器會(huì)在 import path 中搜索模塊。 import path 是一個(gè)由文件系統(tǒng)路徑或 zip 文件組成的位置列表。 它還可以擴(kuò)展為搜索任意可定位資源，例如由 URL 指定的資源。

導(dǎo)入機(jī)制是可擴(kuò)展的，因此可以加入新的查找器以擴(kuò)展模塊搜索的范圍和作用域。

查找器并不真正加載模塊。 如果它們能找到指定名稱(chēng)的模塊，會(huì)返回一個(gè) 模塊規(guī)格說(shuō)明，這是對(duì)模塊導(dǎo)入相關(guān)信息的封裝，供后續(xù)導(dǎo)入機(jī)制用于在加載模塊時(shí)使用。

以下各節(jié)描述了有關(guān)查找器和加載器協(xié)議的更多細(xì)節(jié)，包括你應(yīng)該如何創(chuàng)建并注冊(cè)新的此類(lèi)對(duì)象來(lái)擴(kuò)展導(dǎo)入機(jī)制。

5.3.3. 導(dǎo)入鉤子?

導(dǎo)入機(jī)制被設(shè)計(jì)為可擴(kuò)展；其中的基本機(jī)制是 導(dǎo)入鉤子。 導(dǎo)入鉤子有兩種類(lèi)型: 元鉤子 和 導(dǎo)入路徑鉤子。

元鉤子在導(dǎo)入過(guò)程開(kāi)始時(shí)被調(diào)用，此時(shí)任何其他導(dǎo)入過(guò)程尚未發(fā)生，但 sys.modules 緩存查找除外。 這允許元鉤子重載 sys.path 過(guò)程、凍結(jié)模塊甚至內(nèi)置模塊。 元鉤子的注冊(cè)是通過(guò)向 sys.meta_path 添加新的查找器對(duì)象，具體如下所述。

導(dǎo)入路徑鉤子是作為 sys.path (或 package.__path__) 過(guò)程的一部分，在遇到它們所關(guān)聯(lián)的路徑項(xiàng)的時(shí)候被調(diào)用。 導(dǎo)入路徑鉤子的注冊(cè)是通過(guò)向 sys.path_hooks 添加新的可調(diào)用對(duì)象，具體如下所述。

5.3.4. 元路徑?

當(dāng)指定名稱(chēng)的模塊在 sys.modules 中找不到時(shí)，Python 會(huì)接著搜索 sys.meta_path，其中包含元路徑查找器對(duì)象列表。 這些查找器按順序被查詢(xún)以確定它們是否知道如何處理該名稱(chēng)的模塊。 元路徑查找器必須實(shí)現(xiàn)名為 find_spec() 的方法，該方法接受三個(gè)參數(shù)：名稱(chēng)、導(dǎo)入路徑和目標(biāo)模塊（可選）。 元路徑查找器可使用任何策略來(lái)確定它是否能處理指定名稱(chēng)的模塊。

如果元路徑查找器知道如何處理指定名稱(chēng)的模塊，它將返回一個(gè)說(shuō)明對(duì)象。 如果它不能處理該名稱(chēng)的模塊，則會(huì)返回 None。 如果 sys.meta_path 處理過(guò)程到達(dá)列表末尾仍未返回說(shuō)明對(duì)象，則將引發(fā) ModuleNotFoundError。 任何其他被引發(fā)異常將直接向上傳播，并放棄導(dǎo)入過(guò)程。

元路徑查找器的 find_spec() 方法調(diào)用帶有兩到三個(gè)參數(shù)。 第一個(gè)是被導(dǎo)入模塊的完整限定名稱(chēng)，例如 foo.bar.baz。 第二個(gè)參數(shù)是供模塊搜索使用的路徑條目。 對(duì)于最高層級(jí)模塊，第二個(gè)參數(shù)為 None，但對(duì)于子模塊或子包，第二個(gè)參數(shù)為父包 __path__ 屬性的值。 如果相應(yīng)的 __path__ 屬性無(wú)法訪(fǎng)問(wèn)，將引發(fā) ModuleNotFoundError。 第三個(gè)參數(shù)是一個(gè)將被作為稍后加載目標(biāo)的現(xiàn)有模塊對(duì)象。 導(dǎo)入系統(tǒng)僅會(huì)在重加載期間傳入一個(gè)目標(biāo)模塊。

對(duì)于單個(gè)導(dǎo)入請(qǐng)求可以多次遍歷元路徑。 例如，假設(shè)所涉及的模塊都尚未被緩存，則導(dǎo)入 foo.bar.baz 將首先執(zhí)行頂級(jí)的導(dǎo)入，在每個(gè)元路徑查找器 (mpf) 上調(diào)用 mpf.find_spec("foo", None, None)。 在導(dǎo)入 foo 之后，foo.bar 將通過(guò)第二次遍歷元路徑來(lái)導(dǎo)入，調(diào)用 mpf.find_spec("foo.bar", foo.__path__, None)。 一旦 foo.bar 完成導(dǎo)入，最后一次遍歷將調(diào)用 mpf.find_spec("foo.bar.baz", foo.bar.__path__, None)。

有些元路徑查找器只支持頂級(jí)導(dǎo)入。 當(dāng)把 None 以外的對(duì)象作為第三個(gè)參數(shù)傳入時(shí)，這些導(dǎo)入器將總是返回 None。

Python 的默認(rèn) sys.meta_path 具有三種元路徑查找器，一種知道如何導(dǎo)入內(nèi)置模塊，一種知道如何導(dǎo)入凍結(jié)模塊，還有一種知道如何導(dǎo)入來(lái)自 import path 的模塊 (即 path based finder)。

5.4.1. 加載器?

模塊加載器提供關(guān)鍵的加載功能：模塊執(zhí)行。 導(dǎo)入機(jī)制調(diào)用 importlib.abc.Loader.exec_module() 方法并傳入一個(gè)參數(shù)來(lái)執(zhí)行模塊對(duì)象。 從 exec_module() 返回的任何值都將被忽略。

加載器必須滿(mǎn)足下列要求:

• 如果模塊是一個(gè) Python 模塊（而非內(nèi)置模塊或動(dòng)態(tài)加載的擴(kuò)展），加載器應(yīng)該在模塊的全局命名空間 (module.__dict__) 中執(zhí)行模塊的代碼。

• 如果加載器無(wú)法執(zhí)行指定模塊，它應(yīng)該引發(fā) ImportError，不過(guò)在 exec_module() 期間引發(fā)的任何其他異常也會(huì)被傳播。

在許多情況下，查找器和加載器可以是同一對(duì)象；在此情況下 find_spec() 方法將返回一個(gè)規(guī)格說(shuō)明，其中加載器會(huì)被設(shè)為 self。

模塊加載器可以選擇通過(guò)實(shí)現(xiàn) create_module() 方法在加載期間創(chuàng)建模塊對(duì)象。 它接受一個(gè)參數(shù)，即模塊規(guī)格說(shuō)明，并返回新的模塊對(duì)象供加載期間使用。 create_module() 不需要在模塊對(duì)象上設(shè)置任何屬性。 如果模塊返回 None，導(dǎo)入機(jī)制將自行創(chuàng)建新模塊。

5.4.2. 子模塊?

當(dāng)使用任意機(jī)制 (例如 importlib API, import 及 import-from 語(yǔ)句或者內(nèi)置的 __import__()) 加載一個(gè)子模塊時(shí)，父模塊的命名空間中會(huì)添加一個(gè)對(duì)子模塊對(duì)象的綁定。 例如，如果包 spam 有一個(gè)子模塊 foo，則在導(dǎo)入 spam.foo 之后，spam 將具有一個(gè) 綁定到相應(yīng)子模塊的 foo 屬性。 假如現(xiàn)在有如下的目錄結(jié)構(gòu):

spam/
    __init__.py
    foo.py

and spam/__init__.py has the following line in it:

from .foo import Foo

then executing the following puts name bindings for foo and Foo in the spam module:

>>> import spam
>>> spam.foo
<module 'spam.foo' from '/tmp/imports/spam/foo.py'>
>>> spam.Foo
<class 'spam.foo.Foo'>

按照通常的 Python 名稱(chēng)綁定規(guī)則，這看起來(lái)可能會(huì)令人驚訝，但它實(shí)際上是導(dǎo)入系統(tǒng)的一個(gè)基本特性。 保持不變的一點(diǎn)是如果你有 sys.modules['spam'] 和 sys.modules['spam.foo'] (例如在上述導(dǎo)入之后就是如此)，則后者必須顯示為前者的 foo 屬性。

5.4.3. 模塊規(guī)格說(shuō)明?

導(dǎo)入機(jī)制在導(dǎo)入期間會(huì)使用有關(guān)每個(gè)模塊的多種信息，特別是加載之前。 大多數(shù)信息都是所有模塊通用的。 模塊規(guī)格說(shuō)明的目的是基于每個(gè)模塊來(lái)封裝這些導(dǎo)入相關(guān)信息。

在導(dǎo)入期間使用規(guī)格說(shuō)明可允許狀態(tài)在導(dǎo)入系統(tǒng)各組件之間傳遞，例如在創(chuàng)建模塊規(guī)格說(shuō)明的查找器和執(zhí)行模塊的加載器之間。 最重要的一點(diǎn)是，它允許導(dǎo)入機(jī)制執(zhí)行加載的樣板操作，在沒(méi)有模塊規(guī)格說(shuō)明的情況下這是加載器的責(zé)任。

模塊的規(guī)格說(shuō)明會(huì)作為模塊對(duì)象的 __spec__ 屬性對(duì)外公開(kāi)。 有關(guān)模塊規(guī)格的詳細(xì)內(nèi)容請(qǐng)參閱 ModuleSpec。

5.4.4. 導(dǎo)入相關(guān)的模塊屬性?

導(dǎo)入機(jī)制會(huì)在加載期間會(huì)根據(jù)模塊的規(guī)格說(shuō)明填充每個(gè)模塊對(duì)象的這些屬性，并在加載器執(zhí)行模塊之前完成。

__name__?

__name__ 屬性必須被設(shè)為模塊的完整限定名稱(chēng)。 此名稱(chēng)被用來(lái)在導(dǎo)入系統(tǒng)中唯一地標(biāo)識(shí)模塊。

__loader__?

__loader__ 屬性必須被設(shè)為導(dǎo)入系統(tǒng)在加載模塊時(shí)使用的加載器對(duì)象。 這主要是用于內(nèi)省，但也可用于額外的加載器專(zhuān)用功能，例如獲取關(guān)聯(lián)到加載器的數(shù)據(jù)。

__package__?

模塊的 __package__ 屬性必須設(shè)定。 其取值必須為一個(gè)字符串，但可以與 __name__ 取相同的值。 當(dāng)模塊是包時(shí)，其 __package__ 值應(yīng)該設(shè)為其 __name__ 值。 當(dāng)模塊不是包時(shí)，對(duì)于最高層級(jí)模塊 __package__ 應(yīng)該設(shè)為空字符串，對(duì)于子模塊則應(yīng)該設(shè)為其父包名。 更多詳情可參閱 PEP 366。

該屬性取代 __name__ 被用來(lái)為主模塊計(jì)算顯式相對(duì)導(dǎo)入，相關(guān)定義見(jiàn) PEP 366。 預(yù)期它與 __spec__.parent 具有相同的值。

在 3.6 版更改: __package__ 預(yù)期與 __spec__.parent 具有相同的值。

__spec__?

__spec__ 屬性必須設(shè)為在導(dǎo)入模塊時(shí)要使用的模塊規(guī)格說(shuō)明。 對(duì) __spec__ 的正確設(shè)定將同時(shí)作用于 解釋器啟動(dòng)期間初始化的模塊。 唯一的例外是 __main__，其中的 __spec__ 會(huì) 在某些情況下設(shè)為 None.

當(dāng) __package__ 未定義時(shí)， __spec__.parent 會(huì)被用作回退項(xiàng)。

3.4 新版功能.

在 3.6 版更改: 當(dāng) __package__ 未定義時(shí)，__spec__.parent 會(huì)被用作回退項(xiàng)。

__path__?

如果模塊為包（不論是正規(guī)包還是命名空間包），則必須設(shè)置模塊對(duì)象的 __path__ 屬性。 屬性值必須為可迭代對(duì)象，但如果 __path__ 沒(méi)有進(jìn)一步的用處則可以為空。 如果 __path__ 不為空，則在迭代時(shí)它應(yīng)該產(chǎn)生字符串。 有關(guān) __path__ 語(yǔ)義的更多細(xì)節(jié)將在 下文 中給出。

不是包的模塊不應(yīng)該具有 __path__ 屬性。

__file__?

__cached__?

__file__ is optional (if set, value must be a string). It indicates the pathname of the file from which the module was loaded (if loaded from a file), or the pathname of the shared library file for extension modules loaded dynamically from a shared library. It might be missing for certain types of modules, such as C modules that are statically linked into the interpreter, and the import system may opt to leave it unset if it has no semantic meaning (e.g. a module loaded from a database).

If __file__ is set then the __cached__ attribute might also be set, which is the path to any compiled version of the code (e.g. byte-compiled file). The file does not need to exist to set this attribute; the path can simply point to where the compiled file would exist (see PEP 3147).

Note that __cached__ may be set even if __file__ is not set. However, that scenario is quite atypical. Ultimately, the loader is what makes use of the module spec provided by the finder (from which __file__ and __cached__ are derived). So if a loader can load from a cached module but otherwise does not load from a file, that atypical scenario may be appropriate.

5.4.5. module.__path__?

根據(jù)定義，如果一個(gè)模塊具有 __path__ 屬性，它就是包。

包的 __path__ 屬性會(huì)在導(dǎo)入其子包期間被使用。 在導(dǎo)入機(jī)制內(nèi)部，它的功能與 sys.path 基本相同，即在導(dǎo)入期間提供一個(gè)模塊搜索位置列表。 但是，__path__ 通常會(huì)比 sys.path 受到更多限制。

__path__ 必須是由字符串組成的可迭代對(duì)象，但它也可以為空。 作用于 sys.path 的規(guī)則同樣適用于包的 __path__，并且 sys.path_hooks (見(jiàn)下文) 會(huì)在遍歷包的 __path__ 時(shí)被查詢(xún)。

包的 __init__.py 文件可以設(shè)置或更改包的 __path__ 屬性，而且這是在 PEP 420 之前實(shí)現(xiàn)命名空間包的典型方式。 隨著 PEP 420 的引入，命名空間包不再需要提供僅包含 __path__ 操控代碼的 __init__.py 文件；導(dǎo)入機(jī)制會(huì)自動(dòng)為命名空間包正確地設(shè)置 __path__。

5.4.6. 模塊的 repr?

默認(rèn)情況下，全部模塊都具有一個(gè)可用的 repr，但是你可以依據(jù)上述的屬性設(shè)置，在模塊的規(guī)格說(shuō)明中更為顯式地控制模塊對(duì)象的 repr。

如果模塊具有 spec (__spec__)，導(dǎo)入機(jī)制將嘗試用它來(lái)生成一個(gè) repr。 如果生成失敗或找不到 spec，導(dǎo)入系統(tǒng)將使用模塊中的各種可用信息來(lái)制作一個(gè)默認(rèn) repr。 它將嘗試使用 module.__name__, module.__file__ 以及 module.__loader__ 作為 repr 的輸入，并將任何丟失的信息賦為默認(rèn)值。

以下是所使用的確切規(guī)則:

• 如果模塊具有 __spec__ 屬性，其中的規(guī)格信息會(huì)被用來(lái)生成 repr。 被查詢(xún)的屬性有 "name", "loader", "origin" 和 "has_location" 等等。

• 如果模塊具有 __file__ 屬性，這會(huì)被用作模塊 repr 的一部分。

• 如果模塊沒(méi)有 __file__ 但是有 __loader__ 且取值不為 None，則加載器的 repr 會(huì)被用作模塊 repr 的一部分。

• 對(duì)于其他情況，僅在 repr 中使用模塊的 __name__。

5.4.7. 已緩存字節(jié)碼的失效?

在 Python 從 .pyc 文件加載已緩存字節(jié)碼之前，它會(huì)檢查緩存是否由最新的 .py 源文件所生成。 默認(rèn)情況下，Python 通過(guò)在所寫(xiě)入緩存文件中保存源文件的最新修改時(shí)間戳和大小來(lái)實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)。 在運(yùn)行時(shí)，導(dǎo)入系統(tǒng)會(huì)通過(guò)比對(duì)緩存文件中保存的元數(shù)據(jù)和源文件的元數(shù)據(jù)確定該緩存的有效性。

Python 也支持“基于哈希的”緩存文件，即保存源文件內(nèi)容的哈希值而不是其元數(shù)據(jù)。 存在兩種基于哈希的 .pyc 文件：檢查型和非檢查型。 對(duì)于檢查型基于哈希的 .pyc 文件，Python 會(huì)通過(guò)求哈希源文件并將結(jié)果哈希值與緩存文件中的哈希值比對(duì)來(lái)確定緩存有效性。 如果檢查型基于哈希的緩存文件被確定為失效，Python 會(huì)重新生成并寫(xiě)入一個(gè)新的檢查型基于哈希的緩存文件。 對(duì)于非檢查型 .pyc 文件，只要其存在 Python 就會(huì)直接認(rèn)定緩存文件有效。 確定基于哈希的 .pyc 文件有效性的行為可通過(guò) --check-hash-based-pycs 旗標(biāo)來(lái)重載。

5.5.1. 路徑條目查找器?

path based finder 會(huì)負(fù)責(zé)查找和加載通過(guò) path entry 字符串來(lái)指定位置的 Python 模塊和包。 多數(shù)路徑條目所指定的是文件系統(tǒng)中的位置，但它們并不必受限于此。

作為一種元路徑查找器，path based finder 實(shí)現(xiàn)了上文描述的 find_spec() 協(xié)議，但是它還對(duì)外公開(kāi)了一些附加鉤子，可被用來(lái)定制模塊如何從 import path 查找和加載。

有三個(gè)變量由 path based finder, sys.path, sys.path_hooks 和 sys.path_importer_cache 所使用。 包對(duì)象的 __path__ 屬性也會(huì)被使用。 它們提供了可用于定制導(dǎo)入機(jī)制的額外方式。

sys.path 包含一個(gè)提供模塊和包搜索位置的字符串列表。 它初始化自 PYTHONPATH 環(huán)境變量以及多種其他特定安裝和實(shí)現(xiàn)的默認(rèn)設(shè)置。 sys.path 條目可指定的名稱(chēng)有文件系統(tǒng)中的目錄、zip 文件和其他可用于搜索模塊的潛在“位置”（參見(jiàn) site 模塊），例如 URL 或數(shù)據(jù)庫(kù)查詢(xún)等。 在 sys.path 中只能出現(xiàn)字符串和字節(jié)串；所有其他數(shù)據(jù)類(lèi)型都會(huì)被忽略。 字節(jié)串條目使用的編碼由單獨(dú)的 路徑條目查找器 來(lái)確定。

path based finder 是一種 meta path finder，因此導(dǎo)入機(jī)制會(huì)通過(guò)調(diào)用上文描述的基于路徑的查找器的 find_spec() 方法來(lái)啟動(dòng) import path 搜索。 當(dāng)要向 find_spec() 傳入 path 參數(shù)時(shí)，它將是一個(gè)可遍歷的字符串列表 —— 通常為用來(lái)在其內(nèi)部進(jìn)行導(dǎo)入的包的 __path__ 屬性。 如果 path 參數(shù)為 None，這表示最高層級(jí)的導(dǎo)入，將會(huì)使用 sys.path。

基于路徑的查找器會(huì)迭代搜索路徑中的每個(gè)條目，并且每次都查找與路徑條目對(duì)應(yīng)的 path entry finder (PathEntryFinder)。 因?yàn)檫@種操作可能很耗費(fèi)資源（例如搜索會(huì)有 stat() 調(diào)用的開(kāi)銷(xiāo)），基于路徑的查找器會(huì)維持一個(gè)緩存來(lái)將路徑條目映射到路徑條目查找器。 這個(gè)緩存放于 sys.path_importer_cache (盡管如此命名，但這個(gè)緩存實(shí)際存放的是查找器對(duì)象而非僅限于 importer 對(duì)象)。 通過(guò)這種方式，對(duì)特定 path entry 位置的 path entry finder 的高耗費(fèi)搜索只需進(jìn)行一次。 用戶(hù)代碼可以自由地從 sys.path_importer_cache 移除緩存條目，以強(qiáng)制基于路徑的查找器再次執(zhí)行路徑條目搜索 3。

如果路徑條目不存在于緩存中，基于路徑的查找器會(huì)迭代 sys.path_hooks 中的每個(gè)可調(diào)用對(duì)象。 對(duì)此列表中的每個(gè) 路徑條目鉤子 的調(diào)用會(huì)帶有一個(gè)參數(shù)，即要搜索的路徑條目。 每個(gè)可調(diào)用對(duì)象或是返回可處理路徑條目的 path entry finder，或是引發(fā) ImportError。 基于路徑的查找器使用 ImportError 來(lái)表示鉤子無(wú)法找到與 path entry 相對(duì)應(yīng)的 path entry finder。 該異常會(huì)被忽略并繼續(xù)進(jìn)行 import path 的迭代。 每個(gè)鉤子應(yīng)該期待接收一個(gè)字符串或字節(jié)串對(duì)象；字節(jié)串對(duì)象的編碼由鉤子決定（例如可以是文件系統(tǒng)使用的編碼 UTF-8 或其它編碼），如果鉤子無(wú)法解碼參數(shù)，它應(yīng)該引發(fā) ImportError。

如果 sys.path_hooks 迭代結(jié)束時(shí)沒(méi)有返回 path entry finder，則基于路徑的查找器 find_spec() 方法將在 sys.path_importer_cache 中存入 None (表示此路徑條目沒(méi)有對(duì)應(yīng)的查找器) 并返回 None，表示此 meta path finder 無(wú)法找到該模塊。

如果 sys.path_hooks 中的某個(gè) path entry hook 可調(diào)用對(duì)象的返回值 是 一個(gè) path entry finder，則以下協(xié)議會(huì)被用來(lái)向查找器請(qǐng)求一個(gè)模塊的規(guī)格說(shuō)明，并在加載該模塊時(shí)被使用。

當(dāng)前工作目錄 -- 由一個(gè)空字符串表示 -- 的處理方式與 sys.path 中的其他條目略有不同。 首先，如果發(fā)現(xiàn)當(dāng)前工作目錄不存在，則 sys.path_importer_cache 中不會(huì)存放任何值。 其次，每個(gè)模塊查找會(huì)對(duì)當(dāng)前工作目錄的值進(jìn)行全新查找。 第三，由 sys.path_importer_cache 所使用并由 importlib.machinery.PathFinder.find_spec() 所返回的路徑將是實(shí)際的當(dāng)前工作目錄而非空字符串。

5.5.2. 路徑條目查找器協(xié)議?

為了支持模塊和已初始化包的導(dǎo)入，也為了給命名空間包提供組成部分，路徑條目查找器必須實(shí)現(xiàn) find_spec() 方法。

find_spec() 接受兩個(gè)參數(shù)，即要導(dǎo)入模塊的完整限定名稱(chēng)，以及（可選的）目標(biāo)模塊。 find_spec() 返回模塊的完全填充好的規(guī)格說(shuō)明。 這個(gè)規(guī)格說(shuō)明總是包含“加載器”集合（但有一個(gè)例外）。

為了向?qū)霗C(jī)制提示該規(guī)格說(shuō)明代表一個(gè)命名空間 portion，路徑條目查找器會(huì)將 "submodule_search_locations" 設(shè)為一個(gè)包含該部分的列表。

5.8.1. __main__.__spec__?

根據(jù) __main__ 被初始化的方式，__main__.__spec__ 會(huì)被設(shè)置相應(yīng)值或是 None。

當(dāng) Python 附加 -m 選項(xiàng)啟動(dòng)時(shí)，__spec__ 會(huì)被設(shè)為相應(yīng)模塊或包的模塊規(guī)格說(shuō)明。 __spec__ 也會(huì)在 __main__ 模塊作為執(zhí)行某個(gè)目錄，zip 文件或其它 sys.path 條目的一部分加載時(shí)被填充。

在 其余的情況 下 __main__.__spec__ 會(huì)被設(shè)為 None，因?yàn)橛糜谔畛?__main__ 的代碼不直接與可導(dǎo)入的模塊相對(duì)應(yīng):

• 交互型提示

• -c 選項(xiàng)

• 從 stdin 運(yùn)行

• 直接從源碼或字節(jié)碼文件運(yùn)行

請(qǐng)注意在最后一種情況中 __main__.__spec__ 總是為 None，即使 文件從技術(shù)上說(shuō)可以作為一個(gè)模塊被導(dǎo)入。 如果想要讓 __main__ 中的元數(shù)據(jù)生效，請(qǐng)使用 -m 開(kāi)關(guān)。

還要注意即使是在 __main__ 對(duì)應(yīng)于一個(gè)可導(dǎo)入模塊且 __main__.__spec__ 被相應(yīng)地設(shè)定時(shí)，它們?nèi)詴?huì)被視為 不同的 模塊。 這是由于以下事實(shí)：使用 if __name__ == "__main__": 檢測(cè)來(lái)保護(hù)的代碼塊僅會(huì)在模塊被用來(lái)填充 __main__ 命名空間時(shí)而非普通的導(dǎo)入時(shí)被執(zhí)行。