写代码的时候路径很烦人！找不到指定路径？路径导入器了解一下？

概述pathentryfinders我们知道在sys.meta_path中默认存在三种Finder：BuiltinImporter，FrozenImporter和PathFinder。其中第三种就是默认的pathentryfinder。它的作用是完成所有基于路径的导入工作。所有的对某个路径下

path

entry finders

我们知道在sys.Meta_path中默认存在三种Finder：Builtinimporter，FroZenimporter和pathfinder。其中第三种就是默认的path entry finder。它的作用是完成所有基于路径的导入工作。所有的对某个路径下的包或模块的导入（例如绝对导入和显式相对导入，甚至zipimport），都是由pathfinder完成的。需要强调的是，这里所说的路径可以是文件系统中的目录，也可以是一个URL，也可以是一个压缩包，甚至可以是数据库等。由于它也是一个Finder，那么它就存在方法find_spec用于寻找目标模块的spec对象。我们尝试从sys.Meta_path中删除这个Finder，那么导入自定义的模块就无法工作了：

# .# ├── a.py# └── b.py# b.pyimport sysfrom pprint import pprintpprint(sys.Meta_path)# [,# ,# ]# 尝试删除pathfindersys.Meta_path.pop(-1)import a# ModuleNotFoundError: No module named 'a'

path entry finders究竟是怎么工作的呢？

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当我们导入一个基于路径的模块时（例如一个自定义的模块），Python会从sys.Meta_path找到pathfinder来处理。pathfinder会在一个指定的路径列表中搜索finder，这个路径列表可能是sys.path，也可能是包的__path__属性。这里，Python利用了缓存的机制来加快搜索速度。因为某一个路径可能会被多次搜索到，Python会将路径与finder的对应关系缓存至sys.path_importer_cache中，这样，下次搜索相同路径就会直接调用缓存中的finder获取spec。如果缓存中不存在路径的finder，则会利用sys.path_hooks中的函数来尝试创建finder，并将路径作为参数传入函数中，否则缓存一个None表明该路径无法创建finde

整个流程略显复杂，其核心是三个变量的关系：sys.path，sys.path_importer_cache和sys.path_hooks。sys.path存储着搜索模块的路径，而sys.path_importer_cache则缓存着上述路径所对应的finders，最后，sys.path_hooks存储着用于从指定路径返回finder的可调用对象。

我们通过下面一个栗子来展示一下上述流程。首先我们定义一个Finder类，与之前不同的是，Finder类需要一个初始化方法接收一个path参数。find_spec是必须的。之后，我们将Finder类加入sys.path_hooks中，来看看其调用流程：

# 目录namespace下import sysfrom pprint import pprintimport importlib.util,importlib.machineryclass pathfinder: def __init__(self,path): print('Initial path {} for pathfinder'.format(path)) self._path = path def find_spec(self,fullname,path=None,target=None): if path is None: path = self._path print('fullname: {},path: {},target: {}'.format(fullname,path,target)) return importlib.machinery.ModuleSpec(fullname,loader=self) def create_module(self,fullname): return None def exec_module(self,module): return Nonesys.path_importer_cache.clear()sys.path_hooks.insert(0,pathfinder)import a# Initial path ~/namespace for pathfinder# fullname: a,path: ~/namespace,target: Nonepprint(sys.path_importer_cache)# {'~/namespace': <__main__.PathFinder object at 0x7f2c954cc400>}

我们在sys.path_hooks中插入了pathfinder类之后，导入一个基于路径的模块就会调用pathfinder(path)产生一个finder对象，之后一方面会将该对象缓存进sys.path_importer_cache中，另一方面，Python会调用该对象的find_spec方法以及create_module和exec_module来导入模块。由于sys.path_importer_cache的作用，下一次该路径下的模块导入就不再创建新的对象了：

import b# fullname: a,target: None

这个基于路径的导入流程我们用一段代码来简单展示：

def _get_spec(fullname,target=None): if path is None: path = sys.path for entry in path: try: finder = sys.path_importer_cache[entry] except KeyError: for hook in sys.path_hooks: try: finder = hook(entry) except importError: continue else: finder = None sys.path_importer_cache[entry] = finder if finder is not None: spec = finder.find_spec(fullname,target) if spec is None: continue return spec

上述代码简单展示了Python中path entry finders的内部机制，当然其中略去了很多细节，仅供理解。

第

二种“钩”

path_hooks有什么实际的用处吗？最常见的用法是代替Meta_path作为导入钩的另一种实现方式。我们可以将自定义的钩函数放进path_hooks中，在导入前做一些个性化工作。下面举个例子：

导入配置文件

通常情况下，我们想要导入一个配置文件，需要打开该文件，并依照某一格式来解析配置内容。这里我们尝试利用路径导入钩来实现配置文件的导入功能。我们假定配置文件均位于config目录下（时刻注意path entry finder是针对路径层级的finder），我们来尝试构建一个用于导入config中JsON格式的配置文件的path entry finder:

import Jsonimport typesimport pathlibimport importlib.machineryclass JsONimporter: @classmethod def hook(cls,path): '''这里定义用于放入path_hooks的钩函数，只处理config目录''' if path.endswith('config'): return cls(path) # 如果是config目录，则实例化一个对象。 def __init__(self,path): self._path = pathlib.Path(path) self._allconfig = self._path.glob('*.Json')  # glob用于遍历出所有.Json格式的文件 def find_spec(self,target=None): fullpath = self._path / pathlib.Path(fullname + '.Json') if fullpath in self._allconfig: spec = importlib.machinery.ModuleSpec(fullname,self,is_package=True) spec.origin = fullpath # 这里为了后续加载便利 return spec else: return None def create_module(self,spec): module = types.ModuleType(spec.name) module.__file__ = spec.origin # spec对象和module对象对同一个内容的属性名不同 return module def exec_module(self,module): try: config = Json.loads(module.__file__.read_text()) # 这里是实际加载语句 module.__dict__.update(config) except fileNotFoundError: raise importError('No module named '{}'.'.format(module.__name__)) from None except Json.JsONDecodeError: raise importError('Unable to load JsON,object format is corrupted,file: {}'.format(module.__name__)) from Noneimport syssys.path_hooks.insert(0,JsONimporter.hook) # 需要插入到path_hooks的第一项sys.path.append('./config') # 需要将路径加入sys.path# sys.path_importer_cache.pop('./config') 要保证cache中没有config路径

上面我们构建了一个导入配置的importer，下面来看看如何使用它，下面是development.Json配置文件的内容：

{ "host": "localhost","port": "8080","auth": { "username": "Python","password": "****" }}

下面是main.py文件的内容：

# 目录结构# .# ├── config# │ └── development.Json# ├── configimporter.py# └── main.py# main.pyimport configimporterimport development as devprint(dev.host)# localhostprint(dev.auth)# {'username': 'Python','password': '********'}from development import portprint(port)# 8080

更多的例子可以参考Python Cookbook中给出的两个较复杂的例子，一个是导入一个URL路径，另一个是在导入模块前修改模块内容。

VS

Meta path finders

path entry finders和Meta path finders有什么区别呢？虽然二者的工作流程几乎相同，但是它们还是有着细微的差别，path entry finders主要用于处理路径级别的导入，简单来说，一个路径对应一个path entry finders；而Meta path finders则用于对于特定类型模块的自定义导入方式。想要自定义path entry finders，需要插入到sys.path_hooks变量中，并保证目标路径位于sys.path中，且sys.path_importer_cache中没有缓存；而想要自定义Meta path finders，则需要插入到sys.Meta_path中。

总结

以上是内存溢出为你收集整理的写代码的时候路径很烦人！找不到指定路径？路径导入器了解一下？全部内容，希望文章能够帮你解决写代码的时候路径很烦人！找不到指定路径？路径导入器了解一下？所遇到的程序开发问题。

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