面试题：Python导入模块搜索路径的优先级与应用场景

Question

在Python中，不同类型的模块搜索路径（如系统路径、当前工作目录等）优先级是怎样的？请举例说明在何种实际项目场景下，可能需要修改模块搜索路径的优先级来解决特定的模块导入问题。

Answer 1

1. 模块搜索路径优先级：
   • Python在导入模块时，搜索路径的优先级如下：
     1. 当前目录：Python首先会在当前工作目录中查找模块。例如，如果当前目录下有一个名为my_module.py的文件，在没有其他同名模块干扰的情况下，import my_module会优先导入当前目录下的这个模块。
     2. PYTHONPATH环境变量：这是用户自定义的一组目录，Python会在这些目录中搜索模块。可以通过在系统环境变量中设置PYTHONPATH来添加额外的搜索路径。比如，设置PYTHONPATH=/home/user/custom_modules，Python会在这个目录中查找模块。
     3. 标准库路径：Python内置的标准库所在的路径，这些模块是Python安装时自带的，如os、sys等模块就在标准库路径中。Python会在这之后搜索标准库路径。
     4. site - packages目录：这是第三方包安装的默认位置，像通过pip install安装的包都会被安装到这个目录下（不同操作系统和Python版本，具体路径可能有差异）。Python最后会在这个目录中搜索模块。
2. 修改模块搜索路径优先级解决特定模块导入问题的场景：
   • 场景一：本地开发覆盖第三方库模块
     • 在开发一个项目时，使用了某个第三方库，假设是requests库。但是在项目开发过程中，发现requests库的某个功能需要定制化修改。为了不影响其他项目对requests库的正常使用，可以在本地项目目录中创建一个与requests库结构相同的模块（例如，在项目根目录下创建requests目录，并编写需要修改的代码）。然后，通过修改模块搜索路径，让Python优先从本地项目目录中导入requests模块，而不是从site - packages目录导入。可以使用sys.path.insert(0, './')将当前项目目录插入到sys.path的开头，提高其优先级。这样，在项目中导入requests模块时，就会优先导入本地定制化的版本。
   • 场景二：使用项目特定版本的模块
     • 假设有一个项目依赖于某个特定版本的numpy库，而系统默认安装的numpy版本与项目要求的不一致。同时，又不想在系统层面升级或降级numpy库，以免影响其他项目。这时，可以在项目目录中创建一个vendor目录，并将符合项目要求版本的numpy库放在这个目录下。然后通过修改模块搜索路径，让Python优先从vendor目录导入numpy模块。例如，使用sys.path.insert(0, './vendor')，这样项目就可以使用特定版本的numpy库，而不会与系统全局安装的版本冲突。