import 机制：模块查找、缓存与循环导入

做的事：让两个模块互相import，观察哪种写法能跑通

代码 mod_a.py / mod_b.py# mod_a.py print("mod_a: start loading") import mod_b print("mod_a: mod_b imported, mod_b.X =", mod_b.X) X = "A_VALUE" print("mod_a: finished loading") # mod_b.py print("mod_b: start loading") import mod_a print("mod_b: trying to access mod_a.X =", getattr(mod_a, "X", "<NOT SET YET>")) X = "B_VALUE" print("mod_b: finished loading") python3 -c "import mod_a"

验证：用import整模块+getattr，循环导入真实跑通了

mod_a: start loading
mod_b: start loading
mod_b: trying to access mod_a.X = <NOT SET YET>   ← 真实拿到的是"NOT SET YET"，不是A_VALUE
mod_b: finished loading
mod_a: mod_b imported, mod_b.X = B_VALUE            ← 这时候mod_b已经跑完了，X真实存在
mod_a: finished loading

真实的执行顺序是：import mod_a触发mod_a开始加载 → mod_a第一行执行import mod_b → mod_b开始加载 → mod_b又要import mod_a，但这时mod_a已经在sys.modules里挂了一个"半成品"条目（模块对象存在，但代码只跑到import mod_b这一行，X = "A_VALUE"这行还没执行）→ Python真实不会重新执行mod_a，直接把这个半成品对象返回给mod_b → mod_b访问mod_a.X，真实这个属性还不存在，getattr的默认值救了场 → mod_b跑完，X = "B_VALUE"真实被赋值 → 控制权回到mod_a的import mod_b那一行，这时候mod_b是完整的，mod_b.X真实能拿到"B_VALUE"。

验证：用from...import具体名字，同样的循环真实直接崩了

代码 mod_c.py / mod_d.py# mod_c.py print("mod_c: start loading") import mod_d X = "C_VALUE" print("mod_c: finished loading") # mod_d.py print("mod_d: start loading") from mod_c import X print("mod_d: got X =", X)

mod_c: start loading
mod_d: start loading
ImportError: cannot import name 'X' from 'mod_c'
(consider renaming '.../mod_c.py' if it has the same name as a library you intended to import)

验证：sys.modules真实是单例缓存，不是"每次import都重新执行"

import mod_a
print(id(mod_a))                    → 4377790320
import mod_a as mod_a2
print(mod_a is mod_a2)               → True    ← 真实是同一个对象，没有重新执行mod_a.py

mod_a.X = "CHANGED"
import mod_a as mod_a3
print(mod_a3.X)                      → CHANGED  ← 真实立刻可见，因为mod_a3也是同一个对象

spec = importlib.util.find_spec("json")
print(spec.origin)   → .../python3.14/json/__init__.py
print("json" in sys.modules)   → 先False，import后True

真实的机制是：第一次import mod_a会真的执行一遍mod_a.py的顶层代码，执行完之后把结果模块对象存进sys.modules["mod_a"]；后面任何地方再import mod_a，Python真实只做一件事——查sys.modules字典，命中就直接返回那个已经存在的对象，源文件不会被重新读取、也不会重新执行。这解释了为什么在模块级别定义的"全局状态"（比如一个连接池、一个缓存字典）在整个进程里真实只有一份：所有import它的地方拿到的都是同一个对象，谁改了它的属性，所有持有者立刻看得到——这既是模块能当"单例"用的原因，也是修改全局可变状态容易在大项目里造成隐蔽耦合的原因。

分步演示：从整模块循环导入到具名循环导入的真实分界线

每一步都是本文上面用真实构造的模块文件跑出来的原始结果。