1.问题重现

最近开发时需要将一个别人的python项目作为submodule引入，调用的时候遇到了奇怪的问题，最后定位到问题是import导致的。首先对问题做一个说明。

项目结构如下：

Project/
    main.py
    submodule/
        __init__.py
        handler.py
        tools.py

导致问题的代码部分（对代码进行了简化）如下：

main.py

import sys
import os
sys.path.append(os.path.dirname(os.path.realpath(__file__)) + "/submodule")
from submodule.handler import Handler
from submodule.tools import check

if __name__ == "__main__":
    handler = Handler()
    print("check result:{}".format(check(handler)))

handler.py

class Handler:
    pass

tools.py

import sys
import os
from handler import Handler

def check(data):
    return type(data) == type(Handler())

执行main.py后，输出的结果是：check result:False，而我期望的结果是True

2.问题分析

很明显，上述结果说明传递进去的data和Handler()生成的实例类别不同，但这看起来很不合理：我明明import的是同一个类，为什么实例化之后判断类别会不同呢。将两个实例的类别打印出来发现：

type of data:<class 'submodule.handler.Handler'>
type of Handler():<class 'handler.Handler'>

可以看到两个实例的类别并不一样，并且很容易就可以发现，两个实例类比中Handler的前缀刚好就是两个文件中import时候的路径，因此大概率是这个问题导致的（实际上也确实是）。

3.原理

3.1 python的import机制及module

导致这个问题的核心原因，在于python的import机制。当我们import一个module时，导入的并不是某个类的定义或者一段代码，而是一个实例化了一个module类：

>>> import submodule.handler as handler
>>> type(handler)
<class 'module'>

而所有的module，都被维护在一个大的字典sys.modules中：

>>> import sys
>>> print(sys.modules)
{
    'sys': <module 'sys' (built-in)>,
    'builtins': <module 'builtins' (built-in)>,
    '_frozen_importlib': <module '_frozen_importlib' (frozen)>,
    ......
}

其中的key就是我们import时候的名称或者说路径。在main.py中打印sys.modules，可以看到：

'submodule.handler': <module 'submodule.handler' from '/home/aabb/import_test/submodule/handler.py'>,
'handler': <module 'handler' from '/home/aabb/import_test/submodule/handler.py'>

尽管import“指向”了同一个文件，但实际上是两个不同的module，这两个module中的Handler类也并不是同一个类（准确来说是对象。python中，类本身也是一个对象，可以参考python中类对象），因此其实例化的对象类型肯定不会相同。