python import 搜索包路径的机制，以及添加自定义python包的方法

系统：win10（linux系统也是类似的方法）
python：3.8.3

正文

python import 的搜索方法

在python中，有模块（module）和包（package）这两个概念。
一个.py文件就是一个模块；一个包含__init__.py文件的文件夹就是一个包，也就是模块的集合

python在import时，会从指定的路径中去搜索包。其中有一些是搜索路径的基准。
在终端中利用命令：python -c 'import site;print(site.getsitepackages())'来查看基准路径：

['C:\\Users\\username\\AppData\\Local\\Programs\\Python\\Python38', 
'C:\\Users\\username\\AppData\\Local\\Programs\\Python\\Python38\\lib\\site-packages']

然后，可以利用sys.path查看目前所有的搜索路径：

import sys
for path in sys.path:
	print(path)

我的输出如下：

d:\Computer_Programming\python\test
C:\Users\username\AppData\Local\Programs\Python\Python38\python38.zip
C:\Users\username\AppData\Local\Programs\Python\Python38\DLLs
C:\Users\username\AppData\Local\Programs\Python\Python38\lib
C:\Users\username\AppData\Local\Programs\Python\Python38
C:\Users\username\AppData\Roaming\Python\Python38\site-packages
C:\Users\username\AppData\Local\Programs\Python\Python38\lib\site-packages
......

可以看到，其中比基准路径多了很多其他的路径。
第一个是我们的当前路径，python会优先搜索我们当前路径下的包和模块。剩下的也都是python import时的搜索路径

注意

sys.path输出的路径的前后顺序就是python搜索包的前后顺序，这一点一定要注意。

比如，我们修改了python38路径下的一个名为mypackage的包文件夹，但是在python38\lib路径下也有一个同名的包，此时无论怎么修改python38路径下的那个包的内容，最后都影响不到import mypackage，因为python使用的一直都是python38\lib路径下的那个mypackage包

添加和使用自己写的python包

假设我们python包的结构为：

mypackage
--__init__.py
--submodule.py

关于__init__.py文件的使用，以及import … 和 from … import …的说明，见另一篇文章

我们自己写的python包所放的位置有多种选择：

方法一

把mypackage文件夹放在当前路径下，则在当前路径下的.py文件中可以直接：import mypackage。但是这种方法很不方便，如果在另一个路径下写.py文件的话，就得重新copy一份mypackage文件夹到另一路经下。

方法二（使用pth文件）

我们还可以把mypackage文件夹放在任意路径下，比如我放在：d:\Computer_Programming 下。
然后，我们就可以在上述的两个基准路径的其中一个下添加一个.pth文件，文件名任意。内容就是mypackage文件夹所在的路径，即 d:\Computer_Programming：

然后可以进行验证：

import mypackage
print(mypackage.__file__) # 查看mypackage包的路径
输出如下：
D:\Computer_Programming\mypackage\__init__.py

再用sys.path查看下搜索路径，就可以发现，输出中已经包含 d:\Computer_Programming 路径

方法三（不使用pth文件，常见）

我们还可以把mypackage文件夹放在上述sys.path输出的任一路径下。不过一般放在 ...\Python38\lib\site-packages 这个路径下，因为这个路径下存放的都是第三方包和模块，打开之后可以看到，很多我们安装的第三方包和模块都在这里；
而另一个常见的...\Python38\lib路径下存放的都是内置的包和模块。

所以，把mypackage文件夹放到 ...\Python38\lib\site-packages 路径下，之后不需要.pth文件，就可以直接使用：import mypackage
进行验证：

import mypackage
print(mypackage.__file__) # 查看mypackage包的路径
此时输出如下：
C:\Users\username\AppData\Local\Programs\Python\Python38\lib\site-packages\mypackage\__init__.py

附注

我在windows中，尝试了只将mypackage文件夹的快捷方式（类似于linux下的软链接，因为不想把整个文件夹都copy过去）放在基准路径下，其他一样，最后发现行不通，import mypackage就会报错：

Traceback (most recent call last):
  File "d:\Computer_Programming\python\test\test.py", line 3, in <module>
    import mypackage
ModuleNotFoundError: No module named 'mypackage'

但是linux系统中，只把创建的指向mypackage的软链接放在基准路径下的话，仍然可以正常使用mypackage包

参考

site的官方文档：https://docs.python.org/zh-cn/3/library/site.html