将模块内的所有函数和类导入到类python中

Question

我正在尝试将子文件夹中的所有对象导入到 python 3.8 中的一个类中，并且正在努力寻找一种方法来做到这一点。我不想手动导入所有对象，因为要列出的文件太多：

class Foo:
    from bar import {
        one,
        two,
        three,
        # ...
    }

当我使用星号导入所有函数和类时（例如from bar import *），我收到以下错误：

SyntaxError: import * only allowed at module level

另外，我不想把所有东西都放在一个子作用域下（例如import bar.package 并将所有文件放在bar 的package 子包中），因为bar 中的函数依赖于被传递self 运行时意味着必须将 self 的所有引用更改为 self.package 我只是创建另一个文件夹，其中包含类中的所有方法，因此没有一个非常长的文件。

所以我想我有三个问题：为什么不允许在一个类中导入所有内容，我该如何解决这个问题，是否有更好的方法将多个方法拆分到不同的文件中？

编辑：我见过this post，这是我目前拥有的，但我不想手动导入所有内容，而是想使用*。

编辑 2：也许将类的子方法创建为包并将其作为 self 导入会起作用（例如 import bar.package as self），但这可能会覆盖默认的 self。例如说我有两个文件foo.py和bar.py：

# foo.py
def print_bar(self):
    print("bar")

# bar.py
class Test:
    import foo as self
    def __init__(self):
        print("hi")
        self.one = 1

    def print_one(self):
        print(self.one)

if __name__ == "__main__":
    test_class = Test()
    test_class.print_one()
    test_class.self.print_bar(test_class)

注意bar.py 中运行test_class.self.print_bar(test_class) 的丑陋调用。在这种情况下，python 不会自动将类作为方法传递。如果我去掉函数中传递的test_class 参数，它不会运行并给出TypeError。我想不惜一切代价避免将self 传递给该方法。

Answer 1

首先：不要这样做。

可能有更好的方法来解决您的特定问题。如果你必须为一个类定义大量相关的方法，并且想用模块来组织这些方法，那么给每个模块一个基类，在这些类上定义方法，然后将模块中的类组合成一个使用子分类。见下文。

为什么不允许在一个类中导入所有内容

因为类语句是一个作用域命名空间，Python在编译时需要知道哪些名称被引用为全局变量，并将它们与本地名称区分开来。这在函数中尤其重要，在函数中，通过知道在编译时使用什么名称来高度优化本地命名空间。对于类语句，“本地”名称成为类属性。当涉及到动态局部名称时，类语句比函数更灵活，但是将任意动态名称列表导入类定义从未被视为值得支持的用例。

我该如何解决这个问题

您可以自省模块并获取 Python 将导入的所有相同名称，并使用 setattr() 或通过分配给 locals() 字典在类上动态设置这些名称（类语句是后者实际上的唯一位置作品）。 import statement documentation 列出了导入的内容：

• 如果模块定义了__all__，则将其用作要导入的名称列表
• 否则会导入所有公共名称（所有名称不以 _ 开头的全局变量）。

因此，以下将实现与在 Foo 的类语句中使用 from bar import * 完全相同的效果：

import bar

def _import_all(module, class):
    namespace = vars(module)
    public = (name for name in namespace if name[:1] != "_")
    for name in getattr(module, "__all__", public):
        setattr(class, name, namespace[name])

class Foo:
    pass

_import_all(bar, Foo)

或者，这肯定更“hack-y”，取决于内部 Python 实现细节：

import bar

class Foo
    locals().update(
        (n, getattr(bar, n))
        for n in getattr(
            bar, "__all__",
            (n for n in dir(bar) if n[:1] != "_")
        )
    )

有没有更好的方法将多个方法分成不同的文件？

是的，使用类。将所有这些方法放在单独的模块中，每个都放在一个类中，然后简单地从每个模块中导入这些类并将其用作基类：

import bar, spam

class Foo(bar.Base, spam.Base):
    pass

bar.py 将定义一个 Base 类：

class Base:
    def print_bar(self):
        print("bar")

spam 等也会如此。您可以根据需要向这些 mixin 基类添加和删除方法，用于组合基类的 import 语句不会改变。

Answer 2

使用getattr 和setattr 对bar 的属性进行for 循环可以模拟全部导入结果，并且调用函数的__get__ 方法将返回绑定到实例化实例的相同函数（ see this answer):

# bar.py
def frog(self):
    print(f"frog: {self}")

def horse(self):
    print(f"horse: {self}")

---

# foo.py
class Foo:
    def __init__(self):
        import bar
        for object_name in dir(bar):
            if not object_name.startswith("__"):
                bound_method = getattr(bar, object_name).__get__(
                    self, 
                    self.__class__
                )
                setattr(self, object_name, bound_method)

---

>>> from foo import Foo
>>> f = Foo()
>>> f.frog
<bound method frog of <foo.Foo object at 0x10c961a50>>
>>> f.horse
<bound method horse of <foo.Foo object at 0x10c961a50>>
>>> f.frog()
frog: <foo.Foo object at 0x10c961a50>
>>> f.horse()
horse: <foo.Foo object at 0x10c961a50>
>>>

删除 if 语句以包含额外的默认 Python 对象（__package__、__spec__ 等），如果您有其他过滤器，请对其进行扩展。

请注意，这将要求在通过它访问这些对象之前实例化该类。