python 循环导入(circular imports)解决方法

在 Python 中，大部分人都应该都遇到过循环导入的问题。

循环导入是指两个文件各自尝试导入另一个文件（模块），当一个模块没有完全初始化时会导致失败。解决这种情况的最好方法是将代码分层组织，这样导入的关系就会自然地朝着一个方向流动。但是更加简单的方式只需更改使用的 import 语句的样式即可。

# one.py
from two import func_twodef func_one():func_two()

# two.py
from one import func_onedef do_work():func_one()def func_two():print("Hello, world!")

# main.py
from two import do_work
do_work()

如果我们运行 main.py , 会得到如下的报错信息：

Traceback (most recent call last):File "/mnt/data/python/main.py", line 2, in <module>from two import do_workFile "/mnt/data/python/two.py", line 2, in <module>from one import func_oneFile "/mnt/data/python/one.py", line 2, in <module>from two import func_two
ImportError: cannot import name 'func_two' from partially initialized module 'two' (most likely due to a circular import) 

当 Python 导入一个模块时，它会逐行执行该文件。文件中的每个全局变量(包括函数和类)都成为正在构造的模块对象的一个属性。
在 two.py 中，我们在第2行从 one.py 导入一个函数。此时，已经有了one和two模块，但是它们还没有属性，因为还没有定义任何东西。模块two最终会包含 do_work 和 func_two函数，但是还没有执行到这些 def 语句，所以它们暂时不存在。
与函数调用一样，当 import 语句运行时，它开始执行导入的文件，直到导入完成后才返回当前文件。

当导入one.py时，它的第2行尝试从two模块导入func_two。正如我们刚才所说的，two模块已经存在，但是还没有定义func_two，这就导致了错误。

解决这个问题的方法也很简单：我们不需要从模块导入具体的函数名称，而是可以导入整个模块，然后使用导入的模块中的函数，如下所示:

# one.py
import two              # was:  from two import func_twodef func_one():two.func_two()      # was:  func_two()

# two.py
import one              # was:  from one import func_onedef do_work():one.func_one()      # was:  func_one()def func_two():print("Hello, world!")

# main.py
from two import do_work
do_work()

这次就可以正常运行 main.py了。

这次能够正常运行是因为 two.py 在第2行导入one模块，然后 one.py 在第2行导入two模块，这样是可以正常导入的，因为这两个模块都存在。就像上面提到的那样，它们此刻是空的，但是现在我们没有导入某个具体的函数名称。在完成所有导入之后，one和two模块就都会包含了他们的内部的函数名称，我们可以使用模块名来引用其中的函数了。

这里的关键点是 from two import func_two 语句在导入期间尝试查找 func_two(在它存在之前)。通过使用import two将函数名称查找延迟到函数体内，可以让所有模块完全初始化，避免循环导入的错误。

正如在开头提到的，修复循环导入的最佳方法是对代码结构进行优化，这样模块就不会相互依赖。但这样在代码比较复杂时的改动会非常大，使用上面提到的方法可以暂时解决问题。