不用再等待慢吞吞的模塊加載，也不用繼續(xù)依賴臨時(shí)性的繞路寫(xiě)法：Python 3.15 新特性 —— lazy imports 機(jī)制已經(jīng)給出了更直接的解法。

我們知道，在 Python 中導(dǎo)入模塊時(shí)，解釋器必須先把這個(gè)模塊的代碼完整求值，程序才能繼續(xù)往下執(zhí)行。

對(duì)大多數(shù)模塊來(lái)說(shuō)，聽(tīng)起來(lái)沒(méi)什么問(wèn)題。

但如果某個(gè)模塊的啟動(dòng)過(guò)程很長(zhǎng)、很重，那么程序就會(huì)在導(dǎo)入它的那一刻被拖慢。

以前，Python 開(kāi)發(fā)者通常會(huì)通過(guò)調(diào)整導(dǎo)入位置來(lái)繞開(kāi)這個(gè)問(wèn)題，讓導(dǎo)入只在真正需要時(shí)才發(fā)生。

最常見(jiàn)的做法就是把 import 放進(jìn)函數(shù)體里，而不是寫(xiě)在模塊頂層。

不過(guò)，這終究是一種不太優(yōu)雅的權(quán)宜之計(jì)，也會(huì)讓程序流程變得更難梳理。

Python 3.15 引入了一個(gè)新特性：lazy imports。

它為加載緩慢的模塊提供了一種更高層次、也更正式的解決方案。

當(dāng)一次導(dǎo)入被聲明為“惰性”時(shí)，它不會(huì)在第一次導(dǎo)入時(shí)立刻求值，而是等到第一次真正被使用時(shí)才求值。

這樣一來(lái)，慢速導(dǎo)入的成本就可以被推遲到真正需要那段代碼的時(shí)候再支付。

而且，雖然惰性導(dǎo)入帶來(lái)了新語(yǔ)法，你依然可以提前讓現(xiàn)有代碼適配它，而不必大面積改寫(xiě)既有的導(dǎo)入語(yǔ)句。

立即與惰性

要理解惰性導(dǎo)入解決了什么問(wèn)題，最好的方式還是先看一個(gè)例子。

開(kāi)發(fā)者應(yīng)該經(jīng)常這樣寫(xiě)代碼，假設(shè)同一個(gè)目錄下有這樣兩個(gè)文件：

# main.py
print("Program starting")
from other import some_fn
print("Other module imported")
some_fn()
print("Program ended")

# other.py
print("Other module evaluation started")
from time import sleep
sleep(2)
# ^ This simulates a slow-loading module
print("Other module evaluation ended")

def some_fn():
    print("some_fn run")

如果運(yùn)行 main.py，輸出大概會(huì)是這樣：

Program starting
Other module evaluation started

[two-second delay]

Other module evaluation ended
Other module imported
some_fn run
Program ended

僅僅因?yàn)閷?dǎo)入了 other，程序就幾乎被卡住了。

甚至在我們真正調(diào)用導(dǎo)入進(jìn)來(lái)的函數(shù)之前，更別說(shuō)繼續(xù)執(zhí)行后續(xù)邏輯之前，這段等待就已經(jīng)發(fā)生了。

現(xiàn)在把 main.py 改成使用惰性導(dǎo)入，再看看會(huì)發(fā)生什么。

這只適用于 Python 3.15 或更高版本。

print("Program starting")
lazy from other import some_fn
print("Other module imported")
some_fn()
print("Program ended")

這時(shí)再運(yùn)行程序，行為就會(huì)發(fā)生變化：

Program starting
Other module imported
Other module evaluation started

[two-second delay]

Other module evaluation ended
some_fn run
Program ended

現(xiàn)在，導(dǎo)入本身已經(jīng)不會(huì)造成任何延遲。

真正的等待，只有在我們調(diào)用那個(gè)導(dǎo)入進(jìn)來(lái)的函數(shù)時(shí)才會(huì)出現(xiàn)。

那底層到底做了什么？

當(dāng) Python 識(shí)別到惰性導(dǎo)入時(shí)，通常是因?yàn)閷?dǎo)入語(yǔ)句前面出現(xiàn)了 lazy 關(guān)鍵字，就像上面的例子那樣，它不會(huì)走平常的導(dǎo)入流程。

取而代之的是，它會(huì)為被導(dǎo)入的模塊創(chuàng)建一個(gè)“代理對(duì)象”，也就是一個(gè)占位用的替身。

這個(gè)代理會(huì)一直待命，直到程序真的開(kāi)始對(duì)這個(gè)模塊做某些操作。

到了那一刻，真正的導(dǎo)入才會(huì)觸發(fā)，模塊也才會(huì)被求值。

如果你想把某一行導(dǎo)入聲明成惰性導(dǎo)入，那么 lazy 必須始終是該行的第一個(gè)詞：

# lazily imports foo
lazy import foo
# lazily imports bar from foo
lazy from foo import bar
# same with the use of "as":
lazy import foo as foo1
lazy from foo import bar as bar1

用在哪里

惰性導(dǎo)入最常見(jiàn)的用途，就是替代那些為了避免啟動(dòng)階段高成本導(dǎo)入而寫(xiě)出來(lái)的傳統(tǒng)變通方案。

正如前面提到的，把導(dǎo)入寫(xiě)在函數(shù)內(nèi)部而不是模塊頂層，的確能讓導(dǎo)入只在函數(shù)執(zhí)行時(shí)才發(fā)生。

但這樣做也帶來(lái)了另一個(gè)問(wèn)題：這個(gè)導(dǎo)入只存在于函數(shù)作用域內(nèi)。

因此，除非你再疊加另一層繞路方案，否則模塊里的其他代碼都沒(méi)法直接使用它。

而使用惰性導(dǎo)入后，你依然可以把導(dǎo)入保留在模塊頂層，就像平常那樣寫(xiě)。

你唯一需要做的，只是在代碼前面加上 lazy 關(guān)鍵字。

自動(dòng)啟用惰性導(dǎo)入

你還可以在現(xiàn)有代碼庫(kù)里自動(dòng)啟用惰性導(dǎo)入，而不必逐條改寫(xiě) import 語(yǔ)句。

Python 3.15 為 sys 模塊新增了一些能力，用來(lái)控制惰性導(dǎo)入的行為。

例如，你可以通過(guò)編程方式聲明：從程序執(zhí)行的某個(gè)時(shí)間點(diǎn)開(kāi)始，之后所有導(dǎo)入都采用惰性方式處理。

import sys
sys.set_lazy_imports("all")

如果給 sys.set_lazy_imports() 傳入 "all"，那么從那一刻起，程序中的每一次導(dǎo)入都會(huì)變成惰性導(dǎo)入，不管它是否顯式寫(xiě)了 lazy 關(guān)鍵字。

如果（給該函數(shù)）傳入 "normal"，則只有顯式聲明的才會(huì)惰性導(dǎo)入

如果傳入 "none"，則徹底關(guān)閉惰性導(dǎo)入。

以編程方式控制惰性導(dǎo)入

你也可以在運(yùn)行時(shí)接管惰性導(dǎo)入的行為。

這樣一來(lái)，你就能夠進(jìn)一步控制到底哪些模塊會(huì)被惰性導(dǎo)入。

import sys

def mod_filter(importing, imported, fromlist):
    return imported == "module"

sys.set_lazy_imports_filter(mod_filter)

sys.set_lazy_imports_filter() 允許你傳入一個(gè)函數(shù)，這個(gè)函數(shù)會(huì)接收三個(gè)參數(shù)：

• 發(fā)起導(dǎo)入的模塊
• 被導(dǎo)入的模塊
• 被導(dǎo)入名稱組成的列表

借助這個(gè)函數(shù)，你可以寫(xiě)出自己的判斷邏輯：返回 True 時(shí)，允許某次導(dǎo)入按惰性方式進(jìn)行；返回 False 時(shí)，則強(qiáng)制它按普通方式立即導(dǎo)入。

這樣，你既可以在測(cè)試?yán)餅槎栊詫?dǎo)入維護(hù)允許列表和阻止列表，也可以把這套規(guī)則直接納入程序自身的運(yùn)行機(jī)制。

使用惰性導(dǎo)入的兩種方式

Python 一直以來(lái)都很重視讓新特性能平滑進(jìn)入已有代碼庫(kù)。

惰性導(dǎo)入同樣可以按這種方式接入。

你可以在程序啟動(dòng)時(shí)先檢查這個(gè)能力是否存在，然后再通過(guò) sys.set_lazy_imports() 自動(dòng)把惰性導(dǎo)入應(yīng)用到整個(gè)項(xiàng)目中。

最直接的辦法，是先判斷 Python 版本號(hào)：

import sys
if sys.version_info >= (3, 15):
    ...  # set up lazy imports

或者，也可以直接檢查 sys 中是否提供了這些惰性導(dǎo)入控制接口：

import sys
if hasattr(sys, "set_lazy_imports"):
    ...  # set up lazy imports

到此這篇關(guān)于Python實(shí)現(xiàn)自動(dòng)啟用惰性導(dǎo)入的實(shí)戰(zhàn)指南的文章就介紹到這了,更多相關(guān)Python惰性導(dǎo)入內(nèi)容請(qǐng)搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！

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