Question

要使用模块和库，需要先进行导入。

Python之禅

>>> import this  
The Zen of Python, by Tim Peters  

Beautiful is better than ugly.  
Explicit is better than implicit.  
Simple is better than complex.  
Complex is better than complicated.  
Flat is better than nested.  
Sparse is better than dense.  
Readability counts.  
Special cases aren't special enough to break the rules.  
Although practicality beats purity.  
Errors should never pass silently.  
Unless explicitly silenced.  
In the face of ambiguity, refuse the temptation to guess.  
There should be one-- and preferably only one --obvious way to do it.  
Although that way may not be obvious at first unless you're Dutch.  
Now is better than never.  
Although never is often better than *right* now.  
If the implementation is hard to explain, it's a bad idea.  
If the implementation is easy to explain, it may be a good idea.  
Namespaces are one honking great idea -- let's do more of those!

导入系统是相当复杂的，不过你可能已经了解了一些基本知识。这里会介绍一些关于这一子系统的内部机理。

sys模块包含许多关于Python导入系统的信息。首先，当前可导入的模块列表都是通过sys.moudle变量才可以使用的。它是一个字典，其中键（key）是模块名字，对应的值（value）是模块对象。

>>> sys.modules['os']  
<module 'os' from '/usr/lib/python2.7/os.pyc'>

许多模块是内置的，这些内置的模块在sys.builtin_module_names中列出。内置模块可以根据传入Python构建系统的编译选项的不同而变化。

导入模块时，Python会依赖一个路径列表。这个列表存储在sys.path变量中，并且告诉Python去哪里搜索要加载的模块。可以在代码中修改这个列表，根据需要添加或删除路径，也可以通过编写Python代码直接修改环境变量PYTHONPATH。下面的方法几乎是相等的1。

>>> import sys  
>>> sys.path.append('/foo/bar')

$ PYTHONPATH=/foo/bar python  
>>> import sys  
>>> '/foo/bar' in sys.path  
True

在sys.path中顺序很重要，因为需要遍历这个列表来寻找请求的模块。

也可以通过自定义的导入器（importer）对导入机制进行扩展。Hy2正是利用的这种技术告诉Python如何导入其他非标准的.py或者.pyc文件的。

顾名思义，导入钩子机制是由PEP 302（http://www.python.org/dev/peps/pep-0302/）定义的3。它允许扩展标准的导入机制，并对其进行预处理，也可以通过追加一个工厂类到sys.path_hooks来添加自定义的模块查找器（finder）。

模块查找器对象必须有一个返回加载器对象的find_module(fullname, path=None)方法，这个加载器对象必须包含一个负责从源文件中加载模块的load_module(fullname)方法。

为了进一步说明，下面给出了Hy利用自定义的导入器导入.hy而不是.py结尾的源文件的方法，见示例2.1。

示例2.1 Hy模块导入器

class MetaImporter(object):  
  def find_on_path(self, fullname):  
    fls = ["%s/__init__.hy", "%s.hy"]  
    dirpath = "/".join(fullname.split("."))  

    for pth in sys.path:  
      pth = os.path.abspath(pth)  
      for fp in fls:  
        composed_path = fp % ("%s/%s" % (pth, dirpath))  
        if os.path.exists(composed_path):  
          return composed_path  

  def find_module(self, fullname, path=None):  
    path = self.find_on_path(fullname)  
    if path:  
      return MetaLoader(path)  

sys.meta_path.append(MetaImporter())

一旦路径被确定是有效的且指向了一个模块，就会返回一个MetaLoader对象。

Hy模块加载器

class MetaLoader(object):  
  def __init__(self, path):  
    self.path = path  

  def is_package(self, fullname):  
    dirpath = "/".join(fullname.split("."))  
    for pth in sys.path:  
      pth = os.path.abspath(pth)  
      composed_path = "%s/%s/__init__.hy" % (pth, dirpath)  
      if os.path.exists(composed_path):  
        return True  
    return False  

  def load_module(self, fullname):  
    if fullname in sys.modules:  
      return sys.modules[fullname]  

    if not self.path:  
      return  

    sys.modules[fullname] = None  
    mod = import_file_to_module(fullname, self.path) 

    ispkg = self.is_package(fullname)  

    mod.__file__ = self.path  
    mod.__loader__ = self  
    mod.__name__ = fullname  

    if ispkg:  
      mod.__path__ = []  
      mod.__package__ = fullname  
    else:  
      mod.__package__ = fullname.rpartition('.')[0]  

    sys.modules[fullname] = mod  
    return mod

i mport_file_to_module读取一个Hy源文件，将其编译成Python代码，并返回一个Python模块对象。

uprefix模块（https://pypi.python.org/pypi/uprefix）是这个功能起作用的另一个好的例子。Python 3.0到3.2并没有像Python 2中用来表示Unicode字符串的u前缀4，这个模块通过在编译前删除字符串的前缀u 来确保在2.x和3.x之间的兼容性。

1说几乎是因为路径并不会被放在列表的同一级上，尽管根据你的使用情况它可能并不重要。

2 Hy是Python上的Lisp实现，会在9.1节介绍。

3在Python 2.3版本实现的新的带入钩子机制。

4它在Python 3.3中又被加了回来。