Python中`__init__.py`文件的作用是什么？

在 Python 中，__init__.py 文件是一个特殊文件，在包中扮演着几个重要的角色。在本教程中，我们将解释…

译自 What are Packages in Python and What is the Role of __init__.py files? (82/100 Days of Python)，作者 Martin Mirakyan。

在深入了解 __init__.py 文件的细节之前，了解 Python 中的包是什么非常重要。包是一种将相关模块（Python 文件）组织到一个易于使用的命名空间中的方式。包允许你将相关功能组合在一起，从而更容易组织和重用你的代码。

Python 中的包只是一个包含名为 __init__.py 的特殊文件的目录。__init__.py 文件在导入包时执行，它可以包含你喜欢的任何 Python 代码。

__init__.py 文件在 Python 中有几个含义。首先，它用于将目录标记为包。当 Python 解释器遇到包含 __init__.py 文件的目录时，它将该目录视为包，并允许你使用点表示法从该包导入模块。

其次，__init__.py 文件用于初始化包。这意味着你可以使用 __init__.py 文件来设置包所需的任何配置或状态。例如，你可以定义包级变量或导入包依赖的其他模块。

最后，__init__.py 文件用于控制从包中导出的符号。当你从包中导入模块时，Python 首先在模块中查找符号，然后在包的 __init__.py 文件中查找。这允许你选择性地从包中导入符号，而不会弄乱命名空间。

__init__.py 文件出于几个原因是必需的。首先，它们允许你将代码组织成称为包的逻辑单元。这使得管理和重用代码变得更容易，并且还有助于避免命名冲突。

其次，__init__.py 文件是控制包的导入行为所必需的。通过选择性地从包中导入符号，你可以避免名称冲突并保持代码井然有序。

最后，__init__.py 文件通常用于设置包级配置和状态。这可以包括定义包级变量或导入包依赖的其他模块。

以下是一些 __init__.py 文件如何在 Python 包中使用的示例。

# mypackage/__init__.py

# Define a package-level variable
__version__ = '1.1.42'

在此示例中，我们在 __init__.py 文件中定义了一个名为 version 的包级变量。可以使用点表示法（mypackage.version）从包中的任何模块访问此变量。这是库开发人员的常见做法，他们将包版本和一些其他元数据包含在包的根目录中。

# mypackage/__init__.py

# Import the mymodule module into the package namespace
from . import mymodule

在此示例中，我们使用点表示法（from . import mymodule）将 mymodule 模块导入包命名空间。这允许我们使用点表示法（mypackage.mymodule）从包中的任何模块访问 mymodule 的内容。

# mypackage/__init__.py

# Define a package-level function
def my_package_function():
    print('Hello from my_package_function!')

在此示例中，我们在 __init__.py 文件中定义了一个名为 my_package_function 的包级函数。可以使用点表示法（mypackage.my_package_function()）从包中的任何模块访问此函数。

# mypackage/__init__.py

# Only export mymodule2 from the package namespace
from .mymodule2 import *
__all__ = ['mymodule2']

在此示例中，我们使用 __all__ 变量来控制从包中导出的符号。我们使用星号表示法（from .mymodule2 import *）将 mymodule2 模块导入包命名空间，然后将 __all__ 设置为应导出的符号列表（__all__ = ['mymodule2']）。这允许我们选择性地从包中导入符号，而不会弄乱命名空间。

1. __init__.py 文件可以为空：如果你不需要，不必在 __init__.py 文件中放置任何代码。一个空的 __init__.py 文件仍然是将目录标记为包所必需的，但它不必包含任何代码。
2. __init__.py 文件可用于执行设置操作：除了定义包级变量和函数之外，你还可以使用 __init__.py 文件来执行设置操作，例如，您可能希望初始化数据库连接或加载配置数据。
3. __init__.py 文件可以嵌套：如果您的包中有子包，您也可以在每个子包中包含一个 __init__.py 文件。这允许您为每个子包定义包级变量和函数。
4. __init__.py 文件可以引发 ImportError：如果您需要为包执行一些设置操作，例如导入必需的模块，您可以使用 __init__.py 文件来执行此操作。但是，如果设置操作失败，您可以在 __init__.py 文件中引发 ImportError 以防止使用该包。
5. 在 Python 3.3+ 中不需要 __init__.py 文件：从 Python 3.3 开始，您不必在包目录中包含 __init__.py 文件。但是，为了确保与旧版本 Python 的兼容性，仍然建议包含一个。