python的__init__.py

在此之前先确认一个概念是否弄清

模块命名空间

1. 目录结构

假设你有以下结构：

testpkg/
  __init__.py
  fool.py
  maybe.py

内容如下：

fool.py

# testpkg/fool.py
class Fool:
    pass

maybe.py

# testpkg/maybe.py
class Maybe:
    pass

__init__.py

（先什么也不写，空文件）

2. 只import子模块，不动__init__.py

在外部写测试代码：

import testpkg.fool
import testpkg.maybe

print(hasattr(testpkg, 'Fool')) # False
print(hasattr(testpkg, 'Maybe')) # False

print(hasattr(testpkg.fool, 'Fool')) # True
print(hasattr(testpkg.maybe, 'Maybe')) # True

解释：

• testpkg.fool模块的命名空间里有Fool（因为在fool.py里定义了）
• testpkg.maybe模块的命名空间里有Maybe
• 但是testpkg（这个包）的命名空间里没有Fool和Maybe，因为没把它们导入到包的顶层。

3. “模块命名空间”到底是什么？

• 每个py文件（模块）加载后，Python会创建一个名字空间（实际是一个dict），存放所有在这个模块里定义的名字。
• 可以通过模块名.__dict__看到它的命名空间。

例如：

import testpkg.fool
import testpkg.maybe

print(testpkg.fool.__dict__.keys())
print(testpkg.maybe.__dict__.keys())

dict_keys(['__name__', '__doc__', '__package__', '__loader__', '__spec__', '__file__', '__cached__', '__builtins__', 'Fool'])
dict_keys(['__name__', '__doc__', '__package__', '__loader__', '__spec__', '__file__', '__cached__', '__builtins__', 'Maybe'])

4. 只有import到包，名字才会出现在包的命名空间

如果你修改testpkg/__init__.py为：

from testpkg.fool import Fool
from testpkg.maybe import Maybe

__all__ = ["Fool", "Maybe"]

• 当 import testpkg 的时候，实际上会执行 testpkg/__init__.py 里的代码。
• from testpkg.fool import Fool 这行代码的作用是：
  把 testpkg.fool 这个模块里的 Fool，导入到当前命名空间（也就是 testpkg 的命名空间）下。
• 同理，from testpkg.maybe import Maybe 把 Maybe 导入到 testpkg 命名空间下。

现在再测试：

import testpkg

print(hasattr(testpkg, 'Fool')) # True
print(hasattr(testpkg, 'Maybe')) # True

print(testpkg.__dict__.keys())

dict_keys(['__name__', '__doc__', '__package__', '__loader__', '__spec__', '__path__', '__file__', '__cached__', '__builtins__', 'fool', 'Fool', 'maybe', 'Maybe', '__all__'])

此时Foo和Bar被“绑定”到了testpkg这个包的命名空间下。

补充个__all__讲解

__all__ 是一个导出控制列表，是一个字符串列表。

当你这样用的时候：

from testpkg import *

Python 会只导入 __all__ 里列出的名字。

也就是说：

• 如果 __init__.py 里有 __all__ = ['Fool', 'Maybe']，
• 那么 from testpkg import * 只会导入 Fool 和 Maybe，
• 其他即使你在 __init__.py 里定义了，也不会随 * 导出。

注意

• __all__ 只影响 from ... import * 这种用法。
• 普通的 import testpkg 不受影响。

非常好，你对模块命名空间、包、以及 __init__.py 的作用已经理解得很清楚了！下面我会在你的基础上，进一步系统性讲解 __init__.py 文件，帮助你更深入理解它的地位与用法。

__init__.py 文件

一、__init__.py 的本质

• __init__.py 是 包的初始化脚本。
• 只要目录下有 __init__.py，Python 才会把这个目录当做一个包（Python 3.3+ 以后支持“隐式命名空间包”，但强烈建议有 __init__.py，便于兼容和控制行为）。
• 当你 import testpkg 时，Python 实际执行 testpkg/__init__.py，并把里面的内容放进 testpkg 这个模块（包）对象的命名空间。

二、__init__.py 的作用

1. 标识包

• 没有 __init__.py，Python 2 不认这个目录是包，会报错。
• Python 3.3+ 的确可以没有（隐式包），但有了__init__.py能更清楚、兼容、可控。

2. 包初始化

• 你可以在 __init__.py 里写包初始化逻辑，比如设置全局变量、初始化状态、打印调试信息等。

3. 控制包的“顶层接口”（API 设计）

• 你可以在 __init__.py 里导入（或重新命名）子模块、类、函数，让用户用更简单的方式访问包内容。
• 例如：

  # testpkg/__init__.py
  from .fool import Fool
  from .maybe import Maybe
  

  这样用户可以 from testpkg import Fool，不用知道子模块结构。

4. 控制 from testpkg import * 导出的内容

• 通过定义 __all__ 列表，决定哪些名字会被 * 导出。

  __all__ = ['Fool', 'Maybe']
  

5. 可以导入子包、子模块

• 你可以在 __init__.py 里导入子包、子模块，甚至重命名，隐藏实现细节。

  from . import fool as _fool
  

三、实践举例

1. 最简单的情况

# 空文件

• 只起到“标识包”的作用。

2. 聚合包的接口（对外API）

# testpkg/__init__.py
from .fool import Fool
from .maybe import Maybe
__all__ = ['Fool', 'Maybe']

• 这样 testpkg.Fool、testpkg.Maybe 就变成包的“顶层接口”。

3. 初始化逻辑

# testpkg/__init__.py
print("testpkg包被导入了！")
_config = {"debug": True}

• 导入包时会输出一句话，设置包级别的配置。

4. 导出模块而不是类

# testpkg/__init__.py
from . import fool
from . import maybe
__all__ = ['fool', 'maybe']

• 这样 from testpkg import fool 就可以直接用 testpkg.fool.Fool。

四、几点注意

1. 相对导入和绝对导入

   • from .fool import Fool：点号代表“当前包”，推荐包内部用相对导入。
   • from testpkg.fool import Fool：绝对导入，避免循环依赖出错。

2. 循环引用问题

   • 包内部如果互相引用，要注意不要在模块顶层出现死循环引用，否则会报 ImportError。

3. __init__.py 并不是必须的，但建议始终写上

   • 这样会让代码更清晰，有更好的兼容性。

4. 包结构的“封装”思路

   • 你可以只暴露有限的接口给用户（通过__init__.py），隐藏实现细节。

五、你可以这样理解

• 包（package） = 文件夹 + __init__.py
• 包的命名空间 = __init__.py 的命名空间
• 你让包有哪些“顶级名字”，就在 __init__.py 里加