使用Python的package机制如何简化utils包设计详解

package 机制

package是模块的集合，每一个Package的根目录下面都应当有一个__init__.py 文件。当解释器发现目录下有这个文件时，他就会认为这是一个Package，而不是一个普通的目录。

对于 package 机制的说明，其实官方文档已经有非常详尽的论述了，本文并不着眼于此。

简单来说，一个目录下如果包含 __init__.py ，则被 Python 视作一个 Python package。其中：

• __init__.py 中的东西，在初始化这个包时，会首先被加载
• package 中还可以定义 sub package

初衷

为了概念统一，我们把写代码的人，大致分为两种角色：

• Library Author
• Caller 即 API 使用者

有时候我们会是 1 或者 2, 有时候我们可能既是 1 又是 2 ( 比如负责一个较大的系统时)

很显然，本文的角度是从 1 出发的（即我们只扮演库作者，并且不知道我们的调用者是谁）。

最开始时，utils 可能仅仅是一个 utils.py 就可以了，然后调用者 from utils import XXUtils 就完事了，这自然没有本文什么事。

然而大部分情况不是这样的，所有 Utils 都放到一个文件里面是 stupid 的（一个源码文件最多 400~500行 ）。所以我们的目录结构会是这样的：

utils/
 __init__.py
 a_util.py
 b_util.py
 ......

调用者怎么使用呢？from utils.a_util import AUtils

这种方式有一个假定：调用者要很清楚他所需要的 Utils 位于哪个 py 文件中。但是这种假定并不总是成立，大家对于同一概念的理解，极有可能是千差万别的。比如 utils，你觉得叫做 utils 合适，别人还觉得叫做 tools 合适呢，其实都是同一个东西。

显然，这加重了调用者的心智负担。更加显然的是，作为库作者，我们有义务来优化调用者的使用体验！（不然你的库再牛逼，没有人爱用也是空弹琴。）

HOW

合理利用 package 机制，就能马上优化这一体验。

我们只要在 __init__.py 中这么写即可：

__init__.py
from .a_util import AUtils
from .b_util import BUtils

调用者则仍然是这么使用：

from utils import AUtils, BUtils

即：调用者根本不关心你的实现在哪里，你只要给我一个 utils 的命名空间即可，而且确保所有的 Utils 都在这个命名空间里面。

为了更加符合 PEP8 的规范，作为库作者，我们的目录结构可能会变成这样：

utils/
 __init__.py
 _a_util.py    不对外界公开, 仅限本package的其他模块使用
 _b_util.py

应用

不仅是对于 utils 包，对与 constants 包，exceptions 包也可以应用此方法。在许多开源库中，大牛们经常使用这一手法来优化我们的体验（太常见了，几乎大部分开源库的 __init__.py 中都会写东西）

总结