PEP 8规定:

导入总是放在文件的顶部,就在任何模块注释和文档字符串之后,在模块全局变量和常量之前。

然而,如果我导入的类/方法/函数只在很少的情况下使用,那么在需要时进行导入肯定会更有效吗?

这不是:

class SomeClass(object):

    def not_often_called(self)
        from datetime import datetime
        self.datetime = datetime.now()

比这更有效率?

from datetime import datetime

class SomeClass(object):

    def not_often_called(self)
        self.datetime = datetime.now()

当前回答

在函数中导入变量/局部作用域可以提高性能。这取决于函数中导入对象的使用情况。如果你多次循环并访问一个模块全局对象,将它导入为本地会有帮助。

test.py

X=10
Y=11
Z=12
def add(i):
  i = i + 10

runlocal.py

from test import add, X, Y, Z

    def callme():
      x=X
      y=Y
      z=Z
      ladd=add 
      for i  in range(100000000):
        ladd(i)
        x+y+z

    callme()

run.py

from test import add, X, Y, Z

def callme():
  for i in range(100000000):
    add(i)
    X+Y+Z

callme()

在Linux上的时间显示了一个小的增益

/usr/bin/time -f "\t%E real,\t%U user,\t%S sys" python run.py 
    0:17.80 real,   17.77 user, 0.01 sys
/tmp/test$ /usr/bin/time -f "\t%E real,\t%U user,\t%S sys" python runlocal.py 
    0:14.23 real,   14.22 user, 0.01 sys

真实的是挂钟。用户是程序中的时间。Sys是系统调用的时间。

https://docs.python.org/3.5/reference/executionmodel.html#resolution-of-names

其他回答

在函数中导入变量/局部作用域可以提高性能。这取决于函数中导入对象的使用情况。如果你多次循环并访问一个模块全局对象,将它导入为本地会有帮助。

test.py

X=10
Y=11
Z=12
def add(i):
  i = i + 10

runlocal.py

from test import add, X, Y, Z

    def callme():
      x=X
      y=Y
      z=Z
      ladd=add 
      for i  in range(100000000):
        ladd(i)
        x+y+z

    callme()

run.py

from test import add, X, Y, Z

def callme():
  for i in range(100000000):
    add(i)
    X+Y+Z

callme()

在Linux上的时间显示了一个小的增益

/usr/bin/time -f "\t%E real,\t%U user,\t%S sys" python run.py 
    0:17.80 real,   17.77 user, 0.01 sys
/tmp/test$ /usr/bin/time -f "\t%E real,\t%U user,\t%S sys" python runlocal.py 
    0:14.23 real,   14.22 user, 0.01 sys

真实的是挂钟。用户是程序中的时间。Sys是系统调用的时间。

https://docs.python.org/3.5/reference/executionmodel.html#resolution-of-names

可读性

除了启动性能外,本地化import语句还需要考虑可读性。例如,在我目前的第一个python项目中使用python行号1283到1296:

listdata.append(['tk font version', font_version])
listdata.append(['Gtk version', str(Gtk.get_major_version())+"."+
                 str(Gtk.get_minor_version())+"."+
                 str(Gtk.get_micro_version())])

import xml.etree.ElementTree as ET

xmltree = ET.parse('/usr/share/gnome/gnome-version.xml')
xmlroot = xmltree.getroot()
result = []
for child in xmlroot:
    result.append(child.text)
listdata.append(['Gnome version', result[0]+"."+result[1]+"."+
                 result[2]+" "+result[3]])

如果import语句在文件的顶部,我将不得不向上滚动很长一段距离,或按Home键,以找出ET是什么。然后我将不得不返回到第1283行继续阅读代码。

实际上,即使import语句像许多人那样位于函数(或类)的顶部,也需要向上和向下分页。

很少会显示Gnome版本号,因此在文件顶部导入会引入不必要的启动延迟。

除了已经给出的优秀答案之外,值得注意的是导入的位置不仅仅是风格的问题。有时,模块具有需要首先导入或初始化的隐式依赖项,而顶层导入可能会导致违反所需的执行顺序。

这个问题经常出现在Apache Spark的Python API中,在导入任何pyspark包或模块之前,你需要初始化SparkContext。最好将pyspark导入放在保证SparkContext可用的范围内。

我很惊讶没有看到重复负载检查的实际成本数字,尽管有很多很好的解释。

如果你在顶部导入,不管发生什么,你都要加载命中。这非常小,但通常是毫秒级,而不是纳秒级。

If you import within a function(s), then you only take the hit for loading if and when one of those functions is first called. As many have pointed out, if that doesn't happen at all, you save the load time. But if the function(s) get called a lot, you take a repeated though much smaller hit (for checking that it has been loaded; not for actually re-loading). On the other hand, as @aaronasterling pointed out you also save a little because importing within a function lets the function use slightly-faster local variable lookups to identify the name later (http://stackoverflow.com/questions/477096/python-import-coding-style/4789963#4789963).

下面是一个简单测试的结果,该测试从函数内部导入了一些内容。报告的时间(在2.3 GHz Intel Core i7上的Python 2.7.14中)如下所示(第2个调用比后面的调用多似乎是一致的,尽管我不知道为什么)。

 0 foo:   14429.0924 µs
 1 foo:      63.8962 µs
 2 foo:      10.0136 µs
 3 foo:       7.1526 µs
 4 foo:       7.8678 µs
 0 bar:       9.0599 µs
 1 bar:       6.9141 µs
 2 bar:       7.1526 µs
 3 bar:       7.8678 µs
 4 bar:       7.1526 µs

代码:

from __future__ import print_function
from time import time

def foo():
    import collections
    import re
    import string
    import math
    import subprocess
    return

def bar():
    import collections
    import re
    import string
    import math
    import subprocess
    return

t0 = time()
for i in xrange(5):
    foo()
    t1 = time()
    print("    %2d foo: %12.4f \xC2\xB5s" % (i, (t1-t0)*1E6))
    t0 = t1
for i in xrange(5):
    bar()
    t1 = time()
    print("    %2d bar: %12.4f \xC2\xB5s" % (i, (t1-t0)*1E6))
    t0 = t1

模块导入非常快,但不是即时的。这意味着:

将导入放在模块的顶部是可以的,因为这是一个微不足道的成本,只需要支付一次。 将导入放在函数中会导致对该函数的调用花费更长的时间。

所以如果你关心效率,把进口放在最上面。只有在分析显示有帮助的情况下,才将它们移动到函数中(您进行了分析,以查看哪里可以最好地提高性能,对吗??)


我所见过的执行惰性导入的最佳理由是:

可选的库支持。如果您的代码有多个使用不同库的路径,如果没有安装可选库,请不要中断。 在插件的__init__.py中,该插件可能被导入,但实际上没有使用。例如Bazaar插件,它们使用bzrlib的惰性加载框架。