怎么在Python中自動導入缺失的庫

怎么在Python中自動導入缺失的庫？相信很多沒有經驗的人對此束手無策，為此本文總結了問題出現的原因和解決方法，通過這篇文章希望你能解決這個問題。

一、單個模塊中缺失的庫

在編寫代碼的時候，如果我們需要使用某個三方庫（如 requests），但不確定實際運行的環境是否裝了它，那么可以這樣寫：

try:
  import requests
except ImportError:
  import os
  os.system('pip install requests')
  import requests

這樣寫的效果是，如果找不到 requests 庫，就先安裝，再導入。

在某些開源項目中，我們可能還會看到如下的寫法（以 json 為例）：

try:
  import simplejson as json
except ImportError:
  import json

這樣寫的效果是，優先導入三方庫 simplejson，如果找不到，那就使用內置的標準庫 json。

這種寫法的好處是不需要導入額外的庫，但它有個缺點，即需要保證那兩個庫在使用上是兼容的，如果在標準庫中找不到替代的庫，那就不可行了。

如果真找不到兼容的標準庫，也可以自己寫一個模塊（如 my_json.py），實現想要的東西，然后在 except 語句中再導入它。

try:
  import simplejson as json
except ImportError:
  import my_json as json

二、整個項目中缺失的庫

以上的思路是針對開發中的項目，但是它有幾個不足：1、在代碼中對每個可能缺失的三方庫都 pip install，并不可取；2、某個三方庫無法被標準庫或自己手寫的庫替代，該怎么辦？3、已成型的項目，不允許做這些修改怎么辦？

所以這里的問題是：有一個項目，想要部署到新的機器上，它涉及很多三方庫，但是機器上都沒有預裝，該怎么辦？

對于一個合規的項目，按照約定，通常它會包含一個“requirements.txt ”文件，記錄了該項目的所有依賴庫及其所需的版本號。這是在項目發布前，使用命令pip freeze > requirements.txt 生成的。

使用命令pip install -r requirements.txt （在該文件所在目錄執行，或在命令中寫全文件的路徑），就能自動把所有的依賴庫給裝上。

三、自動導入任意缺失的庫

有沒有一種更好的可以自動導入缺失的庫的方法呢？

在不修改原有的代碼的情況下，在不需要“requirements.txt”文件的情況下，有沒有辦法自動導入所需要的庫呢？

當然有！先看看效果：

我們以 tornado 為例，第一步操作可看出，我們沒有裝過 tornado，經過第二步操作后，再次導入 tornado 時，程序會幫我們自動下載并安裝好 tornado，所以不再報錯。

autoinstall 是我們手寫的模塊，代碼如下：

# 以下代碼在 python 3.6.1 版本驗證通過
import sys
import os
from importlib import import_module
class 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 None

sys.meta_path.append(AutoInstall)

這段代碼中使用了sys.meta_path ，我們先打印一下，看看它是個什么東西？

Python 3 的 import 機制在查找過程中，大致順序如下：

1. 在 sys.modules 中查找，它緩存了所有已導入的模塊

2. 在 sys.meta_path 中查找，它支持自定義的加載器

3. 在 sys.path 中查找，它記錄了一些庫所在的目錄名

若未找到，則拋出 ImportError 異常

其中要注意，sys.meta_path 在不同的 Python 版本中有所差異，比如它在 Python 2 與 Python 3 中差異很大；在較新的 Python 3 版本（3.4+）中，自定義的加載器需要實現find_spec 方法，而早期的版本用的則是find_module 。

以上代碼是一個自定義的類庫加載器 AutoInstall，可以實現自動導入三方庫的目的。需要說明一下，這種方法會“劫持”所有新導入的庫，破壞原有的導入方式，因此也可能出現一些奇奇怪怪的問題，敬請留意。

sys.meta_path 屬于 Python 探針的一種運用。探針，即import hook，是 Python 幾乎不受人關注的機制，但它可以做很多事，例如加載網絡上的庫、在導入模塊時對模塊進行修改、自動安裝缺失庫、上傳審計信息、延遲加載等等。

限于篇幅，我們不再詳細展開了。最后小結一下：

• 可以用 try...except 方式，實現簡單的三方庫導入或者替換

• 已知全部缺失的依賴庫時（如 requirements.txt），可以手動安裝

• 利用 sys.meta_path，可以自動導入任意的缺失庫

看完上述內容，你們掌握怎么在Python中自動導入缺失的庫的方法了嗎？如果還想學到更多技能或想了解更多相關內容，歡迎關注億速云行業資訊頻道，感謝各位的閱讀！