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

有趣的是,到目前为止,没有一个回答提到并行处理,当序列化的函数代码被推到其他核心时,可能需要将导入放在函数中,例如在ipyparallel的情况下。

其他回答

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

我不太担心预先加载模块的效率。模块占用的内存不会很大(假设它足够模块化),启动成本可以忽略不计。

在大多数情况下,您希望在源文件的顶部加载模块。对于阅读代码的人来说,它可以更容易地区分哪个函数或对象来自哪个模块。

在代码的其他地方导入模块的一个很好的理由是,如果它在调试语句中使用。

例如:

do_something_with_x(x)

我可以用:

from pprint import pprint
pprint(x)
do_something_with_x(x)

当然,在代码的其他地方导入模块的另一个原因是,如果您需要动态导入它们。这是因为你几乎没有任何选择。

我不太担心预先加载模块的效率。模块占用的内存不会很大(假设它足够模块化),启动成本可以忽略不计。

我想提一下我的一个用例,与@John Millikin和@ v.k.提到的用例非常相似:

可选的进口

我使用Jupyter Notebook进行数据分析,我使用相同的IPython Notebook作为所有分析的模板。在某些情况下,我需要导入Tensorflow来做一些快速的模型运行,但有时我工作的地方,Tensorflow没有设置/导入很慢。在这些情况下,我将依赖于tensorflow的操作封装在一个helper函数中,在该函数中导入tensorflow,并将其绑定到一个按钮。

这样,我就可以“重新启动并运行全部”,而不必等待导入,也不必在导入失败时恢复其余的单元格。

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

Curt提出了一个很好的观点:第二个版本更清晰,并且会在加载时失败,而不是在加载后失败,而且出乎意料。

通常我不担心加载模块的效率,因为它(a)非常快,(b)大多数只发生在启动时。

如果你不得不在意想不到的时候加载重量级模块,使用__import__函数动态加载它们可能更有意义,并确保捕获ImportError异常,并以合理的方式处理它们。