An approach to lazy importing in Python 3.7（这个是参考源）

Python3.7中一种懒加载的方式（中文翻译）

原博客核心：

以前的两种惰性/延迟加载方法：

　　①本地子功能区加载而非程序启动时的全局加载。直到你的程序运行需要这个库的时候才进行加载；缺点：易重复载入库文件、容易遗忘库载入的范围。

　　②惰性加载。需要模块的时候触发 ModuleNotFoundError 提前发现这个模块，而延迟的只是后续补加载过程；缺点：显式优于隐式、如果一个模块希望立即加载，那么在延迟加载时，它可能会严重崩溃。（Mercurial实际上开发了一个模块黑名单，以避免延迟加载来解决这个问题，但是他们必须确保对其进行更新，因此这也不是一个完美的解决方案。）

博主提出来的最新的方法：

　　在Python 3.7中，模块现在可以在其上定义__getattr__()，允许编写一个函数，在模块上的属性不可用时导入模块。这样做的缺点是使它成为一个惰性导入而不是一个加载，因此很晚才发现是否会引发ModuleNotFoundError。但是它是显式的，并且仍然是为您的模块全局定义的，因此更容易控制。

改进方向：发现导入错误被推迟，如何提前获知这个可能出现的导入错误防止程序抛出异常并终止。

代码段1：demo1.py

 1 import importlib
 2 
 3 # 这个是实现lazy_import的功能函数
 4 def lazy_import(importer_name, to_import):
 5     module = importlib.import_module(importer_name) # 直接加载调用的后一级函数
 6 
 7     import_mapping = {} # 字典 键名：有可能为缩写名  值名：为原始可查找库名，例如：import_mapping['np'] = 'numpy'
 8     for name in to_import:
 9         importing, _, binding = name.partition(' as ')
10         if not binding:
11             _, _, binding = importing.rpartition('.')
12         import_mapping[binding] = importing
13 
14     def __getattr__(name):
15         if name not in import_mapping:  # 如果这个库没在import_mapping中，就抛出异常错误，并且中断
16             message = f'module {importer_name!r} has no attribute {name!r}'
17             raise AttributeError(message)
18         importing = import_mapping[name]
19         imported = importlib.import_module(importing,module.__spec__.parent)
20         # print('name=',name,'module=',module,'module.__spec__=',module.__spec__,'module.__spec__.parent=',module.__spec__.parent)
21         setattr(module, name, imported) # sub, np, numpy
22         return imported
23 
24     return module, __getattr__  #返回一个库和一个方法

代码段2：sub.py

lazy_import 在python3.7中已经可以直接使用了

 1 # In pkg/__init__.py with a pkg/sub.py.
 2 import demo1
 3 
 4 # print('sub.py中的__name__ =', __name__)　　#当其他程序调用这个程序的时候 __name__ = 'sub',自己为主程序的时候为 '__main__'，这里我第一次使用的时候就出错了，直接在这个程序中测试
 5 mod, __getattr__ = demo1.lazy_import(__name__, {'sys', '.sub as thingy', 'numpy as np'})
 6 
 7 
 8 def test1():
 9     print('sys运行正常')
10     return mod.sys
11 
12 
13 def test2():
14     return mod.thingy.answer
15 
16 
17 def test3():
18     print('numpy运行正常')
19     return mod.np

代码段3：mid_test.py

 1 import sub
 2 
 3 ### 异常检测,str_out是不存在的，抛出异常处理
 4 # module1 = sub.str_out()
 5 
 6 module2 = sub.test3()
 7 print(module2)
 8 # <module 'numpy' from 'C:\ProgramData\Anaconda3\envs\lib\site-packages\numpy\__init__.py'>
 9 
10 print(module2.array([1, 2, 3, 4]))
11 # [1 2 3 4]
12 
13 print(module2.__spec__)
14 # ModuleSpec(
15 # name='numpy',
16 # loader=<_frozen_importlib_external.SourceFileLoader object at 0x000001E4879A6F98>,
17 # origin='C:\ProgramData\Anaconda3\envs\lib\site-packages\numpy\__init__.py',
18 # submodule_search_locations=['C:\ProgramData\Anaconda3\envs\lib\site-packages\numpy'])
19 
20 print(module2.__spec__.parent)
21 # numpy