面试题：Python中从模块导入多个类的常见方式及区别

Question

请描述在Python中从一个模块导入多个类的两种常见方式（例如`from module_name import Class1, Class2`和`import module_name`然后`module_name.Class1`这种形式），并阐述它们在使用场景、命名空间等方面的区别。

Answer 1

从模块导入多个类的两种常见方式

1. from module_name import Class1, Class2 这种方式直接从指定模块中导入所需的类。在代码中使用这些类时，直接使用类名即可，无需前缀。例如：

from math import sin, cos
print(sin(0))
print(cos(0))

2. import module_name 然后 module_name.Class1 这种方式是导入整个模块，然后通过模块名作为前缀来访问模块中的类。例如：

import math
print(math.sin(0))
print(math.cos(0))

两种方式在使用场景、命名空间等方面的区别

1. 使用场景
   • from module_name import Class1, Class2：适用于明确知道仅需要模块中的特定几个类，且希望代码中使用类名时更简洁，不需要每次都加上模块前缀的场景。例如在开发图形处理程序时，若只需要tkinter模块中的Button和Label类，就可以使用这种导入方式。
   • import module_name 然后 module_name.Class1：当需要使用模块中的多个类、函数以及其他资源，并且希望明确知道类或函数的来源时，这种方式更合适。同时，如果担心不同模块中类名冲突，使用模块前缀可以有效避免。例如在使用numpy进行数值计算时，通常导入整个numpy模块，因为会频繁使用其众多的函数和类，如numpy.array、numpy.sum等。
2. 命名空间
   • from module_name import Class1, Class2：将导入的类直接引入当前命名空间。如果当前命名空间中已有同名的类或变量，可能会发生命名冲突。例如，若当前代码中已经定义了一个名为sin的函数，再使用from math import sin，就会覆盖原有的sin函数。
   • import module_name 然后 module_name.Class1：模块中的类在模块自身的命名空间内，不会与当前命名空间直接冲突。通过模块前缀访问类，使得命名空间更加清晰，每个模块的功能和类都有明确的所属。例如，即使当前命名空间中有自己定义的sin函数，使用math.sin依然是访问math模块中的正弦函数。