9. Importações
O erro encontrado na versão 1 do exercício da aplicação leva-nos a explorar o papel da instrução [import] com maior profundidade.

9.1. Scripts [import_01]
O script [imported] será importado por vários scripts (também chamados de módulos):

Um módulo é executado quando é importado. Assim, quando o módulo [importado] é importado:
- a saída da linha 3 ocorrerá;
- à variável x na linha 5 será atribuído o seu valor;
O script [main_01] é o seguinte:
- Linha 2: O módulo [importado] é importado. Isto fará com que seja executado:
- o valor 2 será exibido;
- a variável x é criada com o valor 4;
- Linha 4: A variável x do módulo importado é utilizada;
No PyCharm, é reportado um erro:
Em [1], o PyCharm indica que não reconhece o módulo [importado]. Em termos técnicos, isto significa que a pasta que contém o módulo [importado] não se encontra no Python Path do PyCharm. O Python Path é o conjunto de pastas nas quais os módulos importados são procurados. Para resolver este problema, basta definir a pasta que contém o módulo [importado] como a pasta [Root Sources], neste caso a pasta [import/01]:


Após este passo, a pasta [import/01] é adicionada ao Python Path do PyCharm e o erro desaparece:

- em [1], a pasta [01] mudou de cor;
- em [2-3], já não há erro;
Os resultados da execução são os seguintes:
Comentários
- A linha 2 é o resultado da execução do módulo importado;
- A linha 3 exibe o valor da variável x do módulo importado;
A principal lição a reter deste exemplo é o conceito importante de que um módulo (ou script) importado é executado.
O script [main_02] é o seguinte:
- A linha 2 utiliza uma sintaxe de importação diferente [from module import object1, object2, …]. Aqui, importamos a variável [imported.x]. Com esta sintaxe, a variável x torna-se uma variável do script [main_02]. Já não precisamos de a preceder com o seu módulo [imported];
- Linha 4: Imprimimos a variável x de [main_02];
Os resultados da execução são os seguintes:
O script [main_03] é o seguinte:
A notação [import *] na linha 2 significa que importamos todos os objetos visíveis do módulo importado (variáveis, funções).
Os resultados são os seguintes:
O script [main_04] é o seguinte:
A linha 3 mostra que podemos importar um objeto do módulo imported e atribuir-lhe um alias. Aqui, a variável [imported.x] torna-se a variável [main_04.y]. Os resultados são os mesmos de antes.
9.2. Script [import_02]

O módulo importado [module1.py] é o seguinte:
O módulo importado define uma função, o que é um cenário comum.
O script [main_01] é o seguinte:
- Linha 2: o módulo é importado. Será executado. Aqui, não é exibido nada;
- linha 4: a função [f1] do módulo importado é executada;
Os resultados da execução são os seguintes:
Nota: Para evitar que o PyCharm indique um erro na importação na linha 2, deve colocar a pasta que contém [module1] nos [Diretórios Raiz] do PyCharm:

Em [1], a pasta [02] colocada no diretório [Root Sources] fica azul. Note que o erro relatado não impede que os scripts sejam executados corretamente aqui. Na verdade, quando o script [main_0x] é executado, a pasta do script é automaticamente adicionada ao Python Path. Como resultado, o [module1] é encontrado. A partir de agora, quando uma pasta aparecer a azul numa captura de ecrã, significa que foi colocada nos [Root Sources] do PyCharm.
O script [main_02] é o seguinte:
- A linha 2 importa a função [f1] do módulo [module1];
- Na linha 4, a função f1 é utilizada;
Os resultados são idênticos aos do script [main_01].
9.3. Scripts [import_03]

Nota: [03] encontra-se na pasta [Root Sources] do projeto.
Os novos scripts irão importar o módulo [module2], que não se encontra na mesma pasta que eles.
O script [module2] é o seguinte:
O script define, portanto, uma função [f2].
O script [main_01] é o seguinte:
- Linha 2: Utilizamos uma notação especial para indicar como localizar o módulo [module2]. [dir1.module2] deve ser interpretado como o caminho [dir1/module2]: para encontrar [module2], comece pela pasta do script atual [main_01], depois aceda a [dir1] e, aí, encontrará [module2]. Tenha em mente que o ponto de partida do caminho é a pasta do script que está a importar;
- linha 4: para executar a função [f2] do [module2];
Os resultados são os seguintes:
Linha 2, o resultado da função [f2].
O script [main_02] é o seguinte:
Na linha 2, renomeamos o módulo [dir1.module] para simplificar o código na linha 4.
O script [main_03] é o seguinte:
Desta vez, na linha 2, importamos apenas a função [f2], que passa a ser uma função do script [main_03] (linha 4).
Todos estes scripts funcionam tão bem no ambiente PyCharm como num console Python. A razão é que, em ambos os casos, o diretório do script executado — aqui, o diretório [03] — faz parte do Python Path. Como resultado, o diretório [dir1/module2] é encontrado.
9.4. Scripts [import_04]

Aqui, as pastas [dir1] e [dir2] foram colocadas na [Root Sources] do projeto PyCharm.
O primeiro módulo importado é [module3]:
O segundo módulo importado é [module4]:
- Linha 1: Importamos a função [f3] do [module3]. Aqui, o [module3] está visível porque colocámos o seu diretório [dir1] nas [Root Sources];
- Linhas 4–6: Definimos uma função [f4] que chama a função [f3] do [module3];
O script principal [main_01] é o seguinte:
- Linha 2: importar o módulo [module4]. Isto é visível porque colocámos o seu diretório [dir2] em [Root Sources] do PyCharm;
- Linha 4: execução da função [f4] do [module4];
Os resultados da execução de [main_01] no PyCharm são os seguintes:
Agora, vamos executar [main_01] num terminal Python (consola):

Os resultados são os seguintes:
O que aconteceu? O terminal Python não tem conhecimento do Caminho Python do PyCharm ou das [Fontes Raiz]. Tem o seu próprio Caminho Python. Neste caminho, encontra-se sempre a pasta do script que está a ser executado, neste caso o script [main_01]. Por isso, conhece a pasta [import/04]. No script executado, encontra a linha:
from module4 import f4
O interpretador Python procura [module4] nas pastas do seu Python Path. No entanto, [module4] não se encontra em [import/04] — que está, de facto, no Python Path — mas em [import/04/dir2], que não está. Daí o erro.
Portanto, temos um problema que já enfrentámos anteriormente: um script que funciona corretamente no PyCharm pode falhar num terminal Python. Esta é uma questão recorrente que teremos de resolver.
9.5. Scripts [import_05]

Nota: as pastas [dir1] e [dir2] são adicionadas ao Python Path. Note que já existe um conflito aqui: [module3] e [module4] serão encontrados em dois locais no Python Path do PyCharm:
- em [import/04/dir1] e [import/05/dir1] para [module3];
- em [import/04/dir2] e [import/05/dir2] para [module4];
Podemos então remover [import/04/dir1] e [import/04/dir2] das [Fontes Raiz] do projeto PyCharm. Acontece que, neste caso, [import/05/dir1] é uma cópia de [import/04/dir1] (o mesmo se aplica a [dir2]), pelo que não há qualquer problema. No entanto, vale a pena referir que, no próprio PyCharm, é necessário prestar atenção à lista de pastas em [Root Sources] para evitar conflitos.
O script [main_01] fica assim:
Estamos a tentar resolver o problema do caminho do Python. Queremos um que funcione tão bem no PyCharm como num terminal Python. Para tal, vamos configurá-lo nós próprios.
- Linhas 4–6: Adicionamos os diretórios [., ./dir1, ./dir2] ao Python Path. Para que isto funcione, o diretório atual em tempo de execução deve ser o diretório [import/05]. Isto será verdade no PyCharm, mas não necessariamente num terminal Python, como veremos;
- Linha 8: Importamos [module4]. Com base no que acabámos de fazer, este deve ser encontrado em [./dir2];
A execução no PyCharm produz os seguintes resultados:
Agora, num terminal Python:
(venv) C:\Data\st-2020\dev\python\cours-2020\python3-flask-2020\import\05>python main_01.py
f3
f4
Linha 1, o diretório de execução é [import/05].
Agora, vamos subir um nível na árvore de diretórios a partir de [import/05]:
(venv) C:\Data\st-2020\dev\python\cours-2020\python3-flask-2020\import\05>cd ..
(venv) C:\Data\st-2020\dev\python\cours-2020\python3-flask-2020\import>python 05/main_01.py
Traceback (most recent call last):
File "05/main_01.py", line 8, in <module>
from module4 import f4
ModuleNotFoundError: No module named 'module4'
- Linha 2: Quando [main_01] é executado, já não estamos na pasta [import/05], mas sim em [import]. No entanto, escrevemos:
sys.path.append(".")
sys.path.append("./dir1")
sys.path.append("./dir2")
Isto adiciona as pastas [import, import/dir1, import/dir2] ao Python Path, o que não é de todo o que pretendemos. Note-se que adicionar pastas que não existem (import/dir1, import/dir2) ao Python Path não causa erros.
Fizemos progressos, mas não é suficiente. Precisamos de adicionar caminhos absolutos ao Python Path, e não relativos.
O script [main_02] é uma variante do [main_01] que utiliza um ficheiro de configuração [config.json]:
{
"dependencies": [
"C:/Data/st-2020/dev/python/cours-2020/python3-flask-2020/import/05/dir1",
"C:/Data/st-2020/dev/python/cours-2020/python3-flask-2020/import/05/dir2"
]
}
O valor da chave [dependencies] é a lista de diretórios a adicionar ao Python Path. Note que aqui utilizámos caminhos absolutos em vez de caminhos relativos.
O script [main_02] utiliza o ficheiro [config.json] da seguinte forma:
- linha 6: note que utilizámos o caminho absoluto para o ficheiro de configuração;
- linhas 8–9: o ficheiro de configuração é lido. Um dicionário [config] (linha 9) é construído a partir do seu conteúdo;
- linhas 11–13: os elementos da matriz [config['dependencies']] são adicionados ao Python Path. Note que, como utilizámos nomes de pastas absolutos em [config.json], estamos a adicionar nomes absolutos ao Python Path;
- linha 16: [module4] é importado. Deve ser encontrado, uma vez que [dir2] está agora no Python Path;
A execução produz os mesmos resultados que para [main_02], exceto que o script continua a ser executado mesmo quando o diretório de execução já não é [import/05]:
(venv) C:\Data\st-2020\dev\python\cours-2020\python3-flask-2020\import>python 05/main_02.py
f3
f4
Na linha 1, o diretório de execução é [import].
Fizemos progressos. Vimos:
- que tivemos de construir o Python Path nós próprios;
- que tivemos de incluir os caminhos absolutos de todas as pastas que contêm os módulos importados pela aplicação;
No entanto, colocar caminhos absolutos nos scripts não é uma solução. Assim que o projeto for transferido para outro local, deixa de funcionar. Temos de encontrar outra forma.
9.6. Scripts [import_06]

Nota: as pastas [06, dir1, dir2] foram colocadas na pasta [Root Sources] do projeto PyCharm. As pastas [dir1, dir2] são idênticas às dos exemplos anteriores.
O ficheiro [config.json] é o seguinte:
{
"rootDir": "C:/Data/st-2020/dev/python/cours-2020/v-02/imports/06",
"relativeDependencies": [
"dir1",
"dir2"
],
"absoluteDependencies": [
]
}
Estamos a introduzir dois tipos de caminhos:
- caminhos absolutos, linhas 7–8;
- caminhos relativos, linhas 3–6. Estes são relativos à raiz na linha 2. Assim, quando o projeto for movido para um novo local, apenas esta linha precisa de ser modificada;
O script [utils.py] utiliza o ficheiro [config.json] e constrói o Python Path:
- linha 8: a função [config_app] recebe o nome do ficheiro de configuração como parâmetro;
- linhas 12–14: o ficheiro de configuração é utilizado para criar o dicionário [config];
- linha 20: [sys.path] é a lista de diretórios no Python Path;
- linhas 17–20: as dependências relativas do ficheiro de configuração são adicionadas ao Python Path. São adicionadas ao início da lista [sys.path], linha 20. Isto porque, quando o Python procura um módulo, explora os diretórios em [sys.path] por ordem. No entanto, neste documento, módulos com os mesmos nomes estarão localizados em diretórios diferentes dentro do [sys.path]. Ao colocar as dependências da aplicação no início da matriz [sys.path], garantimos que estas sejam pesquisadas antes de outros diretórios no [sys.path] que possam conter módulos com os mesmos nomes;
- linhas 21–24: as dependências absolutas do ficheiro de configuração são adicionadas ao Python Path;
- linha 26: a configuração da aplicação é devolvida;
- linhas 29–30: a função [get_scriptdir] devolve o caminho absoluto do diretório que contém o script atualmente em execução (aquele onde se encontra a chamada à função);
O script principal [main] é o seguinte:
- linha 4: a função [config_app] é importada. Note que, uma vez que [utils] e [main] estão no mesmo diretório, esta [import] funciona sempre. Isto acontece porque o diretório do script principal é automaticamente adicionado ao Python Path;
- linhas 7–12: a função [display_path] exibe a lista de pastas no Python Path;
- linha 19: a aplicação é configurada. Note que o caminho absoluto do ficheiro de configuração é passado para a função [config_app]. Após esta instrução, o Python Path foi reconstruído;
- linha 22: importamos [module4]. Graças à reconstrução do Python Path, este módulo será encontrado;
- linha 24: a função [f4] é executada;
No ambiente PyCharm, os resultados da execução são os seguintes:
C:\Data\st-2020\dev\python\cours-2020\python3-flask-2020\venv\Scripts\python.exe C:/Data/st-2020/dev/python/cours-2020/python3-flask-2020/import/06/main.py
avant....------------------------------
C:\Data\st-2020\dev\python\cours-2020\python3-flask-2020\import\06
C:\Data\st-2020\dev\python\cours-2020\python3-flask-2020
C:\Data\st-2020\dev\python\cours-2020\python3-flask-2020\fonctions\shared
C:\Data\st-2020\dev\python\cours-2020\python3-flask-2020\impots\v01\shared
…
C:\Program Files\Python38\python38.zip
C:\Program Files\Python38\DLLs
C:\Program Files\Python38\lib
C:\Program Files\Python38
C:\Data\st-2020\dev\python\cours-2020\python3-flask-2020\venv
C:\Data\st-2020\dev\python\cours-2020\python3-flask-2020\venv\lib\site-packages
après....------------------------------
C:/Data/st-2020/dev/python/cours-2020/v-02/imports/06/dir2
C:/Data/st-2020/dev/python/cours-2020/v-02/imports/06/dir1
C:\Data\st-2020\dev\python\cours-2020\python3-flask-2020\import\06
C:\Data\st-2020\dev\python\cours-2020\python3-flask-2020
C:\Data\st-2020\dev\python\cours-2020\python3-flask-2020\fonctions\shared
C:\Data\st-2020\dev\python\cours-2020\python3-flask-2020\impots\v01\shared
….
C:\Program Files\Python38\python38.zip
C:\Program Files\Python38\DLLs
C:\Program Files\Python38\lib
C:\Program Files\Python38
C:\Data\st-2020\dev\python\cours-2020\python3-flask-2020\venv
C:\Data\st-2020\dev\python\cours-2020\python3-flask-2020\venv\lib\site-packages
f3
f4
done
Process finished with exit code 0
Comentários
- linhas 2–13: o caminho Python do PyCharm. Inclui todas as pastas localizadas na pasta [Root Sources] do projeto;
- linhas 14–29: o caminho Python construído pela função [config_app]. As linhas 15–16 contêm as duas dependências que adicionámos;
- linhas 22–27: os diretórios do sistema do interpretador Python que executou o script;
- linhas 28–29: a execução prossegue normalmente;
Agora, voltemos ao contexto que anteriormente causou um erro de tempo de execução:
- abra um terminal Python;
- mude para um diretório diferente daquele que contém o script executado;
(venv) C:\Data\st-2020\dev\python\cours-2020\python3-flask-2020\import>python 06/main.py
avant....------------------------------
C:\Data\st-2020\dev\python\cours-2020\python3-flask-2020\import\06
C:\Program Files\Python38\python38.zip
C:\Program Files\Python38\DLLs
C:\Program Files\Python38\lib
C:\Program Files\Python38
C:\Data\st-2020\dev\python\cours-2020\python3-flask-2020\venv
C:\Data\st-2020\dev\python\cours-2020\python3-flask-2020\venv\lib\site-packages
après....------------------------------
C:/Data/st-2020/dev/python/cours-2020/v-02/imports/06/dir2
C:/Data/st-2020/dev/python/cours-2020/v-02/imports/06/dir1
C:\Data\st-2020\dev\python\cours-2020\python3-flask-2020\import\06
C:\Program Files\Python38\python38.zip
C:\Program Files\Python38\DLLs
C:\Program Files\Python38\lib
C:\Program Files\Python38
C:\Data\st-2020\dev\python\cours-2020\python3-flask-2020\venv
C:\Data\st-2020\dev\python\cours-2020\python3-flask-2020\venv\lib\site-packages
f3
f4
done
Desta vez funciona (linhas 20–21). Note que [sys.path] não contém os mesmos diretórios que quando executado no PyCharm.
9.7. Scripts [import_07]
Melhoramos a solução anterior de duas maneiras:
- substituímos o ficheiro de configuração [config.json] por um script [config.py]. De facto, o ficheiro JSON apresenta um problema significativo: não permite a inserção de comentários. O dicionário [config.json] pode ser substituído por um dicionário Python, que tem a vantagem de permitir a inserção de comentários;
- utilizamos um módulo visível para todos os projetos Python na máquina;
9.7.1. Instalação de um módulo para toda a máquina

Acima, criamos uma pasta [packages/myutils] no projeto PyCharm (os nomes não importam).
O script [myutils.py] é o seguinte:
- linhas 6–18: a função [set_syspath] cria um Python Path com a lista de diretórios que lhe é passada como parâmetro;
- linhas 12–15: verificamos se o diretório a ser adicionado ao Python Path existe;
O script [__init.py__] (com dois sublinhados antes e depois do nome; isto é obrigatório) é o seguinte:
from .myutils import set_syspath
Importamos a função [set_syspath] do script [myutils]. A notação [.myutils] refere-se ao caminho [./myutils], o que significa que o script [myutils] está localizado no mesmo diretório que [__init.py]. Poderíamos ter usado a notação [myutils]. No entanto, vamos criar um módulo [myutils] válido para toda a máquina. Como resultado, a notação [from myutils import set_syspath] tornar-se-ia ambígua. Referir-se-ia à importação do script [myutils] do diretório atual ou do script [myutils] válido para toda a máquina? A notação [.myutils] resolve essa ambiguidade.
O script [setup.py] (também aqui, o nome é fixo) é o seguinte:
from setuptools import setup
setup(name='myutils',
version='0.1',
description='Utilitaire fixant le Python Path',
url='#',
author='st',
author_email='st@gmail.com',
license='MIT',
packages=['myutils'],
zip_safe=False)
Neste script, descrevemos o módulo que vamos criar. Aqui, vamos criá-lo localmente. No entanto, o mesmo processo é utilizado para criar um módulo distribuído oficialmente (ver |pypi|). Os pontos importantes aqui são os seguintes:
- linha 3: o nome do módulo que está a ser criado;
- linha 4: a versão do módulo;
- linha 5: a sua descrição;
- linhas 7–8: o autor do módulo;
Para instalar este módulo com âmbito em toda a máquina, proceda da seguinte forma:

Em seguida, no terminal Python, digite o seguinte comando [pip install .]:
(venv) C:\Data\st-2020\dev\python\cours-2020\python3-flask-2020\packages>pip install .
Processing c:\data\st-2020\dev\python\cours-2020\python3-flask-2020\packages
Using legacy setup.py install for myutils, since package 'wheel' is not installed.
Installing collected packages: myutils
Attempting uninstall: myutils
Found existing installation: myutils 0.1
Uninstalling myutils-0.1:
Successfully uninstalled myutils-0.1
Running setup.py install for myutils ... done
Successfully installed myutils-0.1
A partir de agora, qualquer script na máquina pode importar o módulo [myutils] sem que este esteja no código do projeto.
9.7.2. O script [config.py]

O script [config.py] gere a configuração da aplicação:
- Linha 1: A função [configure] lida com a configuração da aplicação;
- linhas 7–10: o dicionário que anteriormente se encontrava em [config.json];
- linhas 9–10: uma vez que estamos num script, podemos aceder diretamente aos nomes absolutos das pastas [dir1, dir2];
- linhas 12–14: usamos a função [set_syspath] do módulo [myutils] que acabámos de criar para definir o Python Path para a configuração;
- linha 20: devolvemos o dicionário de configuração da aplicação. Aqui, está vazio;
9.7.3. O script [main.py]
O script principal [main] é o seguinte:
- Linhas 2–4: Configuramos a aplicação utilizando o módulo [config.py]. Este está acessível porque se encontra no mesmo diretório que o script principal. No entanto, o diretório do script principal faz sempre parte do Python Path;
- quando chegamos à linha 6, o Python Path já foi construído para incluir a pasta do módulo [module4]. Podemos, portanto, importá-lo na linha 7;
- linhas 10–15: tudo o que resta é executar a função [f4];
Os resultados da execução no PyCharm são os seguintes:
Num terminal Python fora do diretório do script principal, os resultados são os seguintes:
A partir de agora, seguiremos sempre o mesmo procedimento para configurar uma aplicação:
- a presença de um script [config.py] no diretório do script principal. Este script contém uma função [configure] que tem duas finalidades:
- construir o Python Path para a aplicação. Para tal, o [config.py] lista todas as pastas que contêm os módulos utilizados pela aplicação e constrói o Python Path utilizando os seus caminhos absolutos;
- construir o dicionário [config] para a configuração da aplicação;
Aplicamos esta abordagem à segunda versão do exercício prático. Como se deve lembrar, a versão 1 funcionava no ambiente PyCharm, mas não num terminal Python. O problema decorria do caminho do Python.