Erfahren Sie, wie Sie fehlende Bibliotheken automatisch in Python importieren

In der Spalte „Python-Tutorial“ wird erläutert, wie fehlende Bibliotheken automatisch importiert werden.

Importfehlerprobleme werden normalerweise in zwei Arten unterteilt: Die eine besteht darin, von Ihnen selbst geschriebene Module zu importieren (d. h. Dateien mit dem Suffix .py) und die andere darin, Bibliotheken von Drittanbietern zu importieren . In diesem Artikel geht es hauptsächlich um die zweite Situation. Wenn wir in Zukunft die Gelegenheit dazu haben, werden wir andere verwandte Themen ausführlich besprechen.

Um das Problem zu lösen, dass der Import der Python-Bibliothek fehlschlägt, besteht der Schlüssel darin, die fehlende Bibliothek in der laufenden Umgebung zu installieren (beachten Sie, ob es sich um eine virtuelle Umgebung handelt) oder eine geeignete Alternative zu verwenden. Dieses Problem ist in drei Situationen unterteilt:

1. Fehlende Bibliotheken in einem einzelnen Modul .py 为后缀的文件），另一种是导入三方库。本文主要讨论第二种情况，今后有机会，我们再详细讨论其它的相关话题。

解决导入 Python库失败的问题，其实关键是在运行环境中装上缺失的库（注意是否是虚拟环境），或者使用恰当的替代方案。这个问题又分为三种情况：

一、单个模块中缺失的库

在编写代码的时候，如果我们需要使用某个三方库（如 requests），但不确定实际运行的环境是否装了它，那么可以这样：

try:    import requestsexcept ImportError:    import os
    os.system('pip install requests')    import requests复制代码

这样写的效果是，如果找不到 requests 库，就先安装，再导入。

在某些开源项目中，我们可能还会看到如下的写法（以 json 为例）：

ry:    import simplejson as jsonexcept ImportError:    import json复制代码

这样写的效果是，优先导入三方库simplejson，如果找不到，那就使用内置的标准库 json。

这种写法的好处是不需要导入额外的库，但它有个缺点，即需要保证那两个库在使用上是兼容的，如果在标准库中找不到替代的库，那就不可行了。

如果真找不到兼容的标准库，也可以自己写一个模块（如 my_json.py），实现想要的东西，然后在except语句中导入它。

ry:    import simplejson as jsonexcept ImportError:    import my_json as json复制代码

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二、整个项目中缺失的库

以上的思路是针对开发中的项目，但是它有几个不足：

1、在代码中对每个可能缺失的三方库都 pip install，并不可取；

2、某个三方库无法被标准库或自己手写的库替代，该怎么办？

3、已成型的项目，不允许做这些修改怎么办？

所以这里的问题是：有一个项目，想要部署到新的机器上，它涉及很多三方库，但是机器上都没有预装，该怎么办？

对于一个合规的项目，按照约定，通常它会包含一个“requirements.txt ”文件，记录了该项目的所有依赖库及其所需的版本号。这是在项目发布前，使用命令pip freeze > requirements.txt 生成的。

使用命令pip install -r requirements.txt （在该文件所在目录执行，或在命令中写全文件的路径），就能自动把所有的依赖库给装上。

但是，如果项目不合规，或者由于其它倒霉的原因，我们没有这样的文件，又该如何是好？

一个笨方法就是，把项目跑起来，等它出错，遇到一个导库失败，就手动装一个，然后再跑一遍项目，遇到导库失败就装一下，如此循环……

三、自动导入任意缺失的库

有没有一种更好的可以自动导入缺失的库的方法呢？

在不修改原有的代码的情况下，在不需要“requirements.txt”文件的情况下，有没有办法自动导入所需要的库呢？

当然有！先看看效果：

我们以tornado 为例，第一步操作可看出，我们没有装过 tornado，经过第二步操作后，再次导入 tornado 时，程序会帮我们自动下载并安装好 tornado，所以不再报错。

autoinstall 是我们手写的模块，代码如下：

# 以下代码在 python 3.6.1 版本验证通过import sysimport osfrom importlib import import_moduleclass AutoInstall():
    _loaded = set()    @classmethod
    def find_spec(cls, name, path, target=None):
            if path is None and name not in cls._loaded:
                cls._loaded.add(name)
                print("Installing", name)                try:
                    result = os.system('pip install {}'.format(name))                    if result == 0:                        return import_module(name)                except Exception as e:
                    print("Failed", e)            return Nonesys.meta_path.append(AutoInstall)复制代码

这段代码中使用了sys.meta_path ，我们先打印一下，看看它是个什么东西？

1. Python 3的 import 机制在查找过程中，大致顺序如下：

2. 在 sys.modules 中查找，它缓存了所有已导入的模块

3. 在 sys.meta_path中查找，它支持自定义的加载器

4. 在 sys.path 中查找，它记录了一些库所在的目录名

5. 若未找到，抛出ImportError

   Wenn wir beim Schreiben von Code eine Bibliothek eines Drittanbieters verwenden müssen (z. B. requests), aber Sie sind sich nicht sicher, ob es in der tatsächlich ausgeführten Umgebung installiert ist, dann können Sie Folgendes tun: 🎜rrreee🎜Der Effekt, wenn Sie so schreiben, ist, dass, wenn der anfordert Wenn die Bibliothek nicht gefunden werden kann, installieren Sie sie zuerst und importieren Sie sie dann. 🎜🎜In einigen Open-Source-Projekten sehen wir möglicherweise auch die folgende Schreibweise (am Beispiel von json): 🎜rrreee🎜Der Effekt dieser Schreibweise besteht darin, dass die Drittanbieterbibliothek simplejson , falls nicht gefunden, verwenden Sie die integrierte Standardbibliothek <code>json. 🎜🎜Der Vorteil dieser Schreibweise besteht darin, dass keine zusätzlichen Bibliotheken importiert werden müssen. Sie hat jedoch einen Nachteil: Sie müssen sicherstellen, dass die beiden Bibliotheken kompatibel sind, wenn Sie keine Ersatzbibliothek finden Die Standardbibliothek wird nicht funktionieren. 🎜🎜Wenn Sie wirklich keine kompatible Standardbibliothek finden, können Sie auch selbst ein Modul schreiben (z. B. my_json.py), um das zu erreichen, was Sie möchten, und dann außer-Anweisung Importieren Sie es. 🎜rrreee🎜Codewörter sind kein einfacher Unsinn. Zwei Sätze: Wenn Sie Lernmaterialien benötigen oder technische Fragen haben, klicken Sie einfach auf 🎜<h2 data-id="heading-1">2 . Während des gesamten Projekts fehlen Bibliotheken🎜🎜Die obige Idee gilt für Projekte in der Entwicklung, weist jedoch mehrere Mängel auf:🎜🎜1 Es ist nicht möglich, jede Bibliothek von Drittanbietern zu <code>pip-installieren im Code. 🎜🎜2. Was soll ich tun, wenn eine Bibliothek eines Drittanbieters nicht durch die Standardbibliothek oder meine eigene handschriftliche Bibliothek ersetzt werden kann? 🎜🎜3. Was soll ich tun, wenn diese Änderungen für ein abgeschlossenes Projekt nicht zulässig sind? 🎜🎜Die Frage hier ist also: Es gibt ein Projekt, das ich auf einer neuen Maschine bereitstellen möchte. Es umfasst viele Bibliotheken von Drittanbietern, aber keine davon ist auf der Maschine vorinstalliert. 🎜🎜Für ein konformes Projekt enthält es gemäß Konvention normalerweise eine „requirements.txt“-Datei, die alle abhängigen Bibliotheken des Projekts und ihre erforderlichen Versionsnummern aufzeichnet. Dies wird mit dem Befehl pip freeze > require.txt generiert, bevor das Projekt freigegeben wird. 🎜🎜Verwenden Sie den Befehl pip install -r require.txt (führen Sie ihn in dem Verzeichnis aus, in dem sich die Datei befindet, oder schreiben Sie den Pfad der gesamten Datei in den Befehl), um alle abhängigen Bibliotheken automatisch zu installieren. 🎜🎜Aber was ist, wenn das Projekt nicht konform ist oder wir aus anderen unglücklichen Gründen kein solches Dokument haben? 🎜🎜Eine dumme Möglichkeit besteht darin, das Projekt auszuführen, darauf zu warten, dass es schief geht, und wenn eine Importbibliothek fehlschlägt, sie manuell zu installieren, dann das Projekt erneut auszuführen, und wenn die Importbibliothek fehlschlägt, sie erneut zu installieren und so weiter. ..🎜

   3. Alle fehlenden Bibliotheken automatisch importieren

   🎜Gibt es eine bessere Möglichkeit, fehlende Bibliotheken automatisch zu importieren? 🎜🎜Gibt es eine Möglichkeit, die erforderlichen Bibliotheken automatisch zu importieren, ohne den Originalcode zu ändern und ohne die Datei „requirements.txt“ zu benötigen? 🎜🎜Natürlich! Schauen wir uns zunächst den Effekt an: 🎜🎜🎜🎜Wir nehmen tornado als Beispiel. Wie Sie im ersten Schritt sehen können, haben wir tornado , nach dem zweiten Schritt lädt das Programm beim erneuten Import von tornado automatisch tornado herunter und installiert es für uns, sodass keine Fehler gemeldet werden. 🎜🎜autoinstall ist unser handgeschriebenes Modul: 🎜rrreee🎜sys.meta_path wird in diesem Code verwendet. ? 🎜🎜🎜
   1. 🎜Python 3s import-Mechanismus während des Suchvorgangs ist die ungefähre Reihenfolge wie folgt: 🎜
   2. 🎜Schauen Sie in sys.modules nach, das alle importierten Module zwischenspeichert🎜
   3. 🎜Schauen Sie in sys.meta_path nach, It unterstützt benutzerdefinierte Loader🎜
   4. 🎜Schauen Sie in sys.path nach, das die Verzeichnisnamen aufzeichnet, in denen sich einige Bibliotheken befinden🎜
   5. 🎜Wenn nicht gefunden, wird ImportError
   Ausnahme🎜

Es ist zu beachten, dass sys.meta_path in verschiedenen Python-Versionen unterschiedlich ist, beispielsweise zwischen Python 2 und Es gibt einen großen Unterschied in Python 3; in neueren Python 3-Versionen (3.4+) müssen benutzerdefinierte Loader die Methode find_spec implementieren, und in früheren Versionen Version verwendet find_module. sys.meta_path 在不同的Python版本中有所差异，比如它在Python 2 与 Python 3 中差异很大；在较新的 Python 3 版本（3.4+）中，自定义的加载器需要实现find_spec方法，而早期的版本用的则是find_module。

以上代码是一个自定义的类库加载器 AutoInstall，可以实现自动导入三方库的目的。需要说明一下，这种方法会“劫持”所有新导入的库，破坏原有的导入方式，因此也可能出现一些奇奇怪怪的问题，敬请留意。

sys.meta_path 属于 Python 探针的一种运用。探针，即import hook，是 Python 几乎不受人关注的机制，但它可以做很多事，例如加载网络上的库、在导入模块时对模块进行修改、自动安装缺失库、上传审计信息、延迟加载等等。

限于篇幅，我们不再详细展开了。最后小结一下：

1. 可以用 try…except 方式，实现简单的三方库导入或者替换

2. 已知全部缺失的依赖库时（如 requirements.txt），可以手动安装

3. 利用 sys.meta_path

   

Der obige Code ist ein benutzerdefinierter Klassenbibliothekslader AutoInstall, der automatisch Bibliotheken von Drittanbietern importieren kann. Es ist zu beachten, dass diese Methode alle neu importierten Bibliotheken „entführt“ und die ursprüngliche Importmethode zerstört, sodass auch einige seltsame Probleme auftreten können. Seien Sie also bitte aufmerksam.

sys.meta_path ist eine Anwendung des Python-Probe. Probes oder import Hooks sind ein Mechanismus in Python, der fast keine Beachtung findet, aber sie können viele Dinge tun, wie zum Beispiel das Laden von Bibliotheken im Netzwerk und das Überprüfen, wann Module importieren, fehlende Bibliotheken automatisch installieren, Prüfinformationen hochladen, Laden verzögern usw. Aus Platzgründen werden wir nicht weiter darauf eingehen. Eine abschließende Zusammenfassung:

1. Sie können die Methode try...exclusive verwenden, um einen einfachen Import oder Ersatz von Bibliotheken von Drittanbietern zu implementieren

Wenn alle abhängigen Bibliotheken fehlen bekannt sind (z. B. require.txt), können Sie es manuell installieren

Verwenden Sie sys.meta_path, um fehlende Bibliotheken automatisch zu importieren🎜🎜🎜🎜🎜 🎜Verwandte kostenlose Lernempfehlungen:🎜🎜🎜Python-Tutorial🎜🎜🎜 (Video)🎜🎜🎜

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