Python中import外部模块全局变量修改规则及踩坑
最近碰到一个import外部文件全局变量修改后未符合预期效果的问题，简要描述如下：
有env.py, test.py, dal.py三个文件，env.py 中定义了DEBUG=False的全局变量，dal.py中部分代码会根据DEBUG取值决定是否走调试逻辑，在test.py中通过from env import DEBUG后，设置DEBUG=True，然而在dal.py中实际使用DEBUG时却发现DEBUG取值依然是False，并没有修改成功。简化代码如下：
# env.py DEBUG = False
# dal.py from env import DEBUG def test(): if DEBUG: print('DEBUG logic') else: print('online logic')
# test.py import dal from env import DEBUG if __name__ == '__main__': DEBUG = True dal.test()
执行结果：
$ python test.py
online logic
一时之间觉得非常奇怪，探究了一下其具体原因，发现实际要想修改import的其他模块全局变量取值并生效，还真有些讲究在里面，这里总结分享一下。
全局变量的修改对于值类型和引用类型规则并不相同，因而以下举例中同时定义了gx/gy作为值类型代表，gdctx/gdcty作为引用类型代表，同时为了跟踪是否指向同一对象，使用id函数打印出了每一变量的对象id。
定义以下下代码文件：
# env.py gx = 'env' gy = 'env' gdctx = {'env': 'env'} gdcty = {'env': 'env'} print('gx:{}|{}\tgy:{}|{}\tgdctx:{}|{}\tgdcty:{}|{}\tin env'.format(id(gx), gx, id(gy), gy, id(gdctx), gdctx, id(gdcty), gdcty))
# mods.py from env import gx, gy, gdctx, gdcty import env def print_env(): print('gx:{}|{}\tgy:{}|{}\tgdctx:{}|{}\tgdcty:{}|{}\tin mods'.format(id(gx), gx, id(gy), gy, id(gdctx), gdctx, id(gdcty), gdcty)) print('gx:{}|{}\tgy:{}|{}\tgdctx:{}|{}\tgdcty:{}|{}\tin mods.env'.format(id(env.gx), env.gx, id(env.gy), env.gy, id(env.gdctx), env.gdctx, id(env.gdcty), env.gdcty))
test1.py中通过import env中的全局变量直接进行修改：
# test1.py from env import gx, gy, gdctx, gdcty import env from mods import print_env gx = 'test1' # 实际生成了新的值对象,对象id发生变动 gdctx['env'] = 'test1' # 对引用类型dict修改了k/v，对象id不变 def test(): gy = 'test1' # 未添加global声明，实际生成了新的局部变量gy，不影响全局变量 gdcty = {} # 未添加global声明，实际生成了新的局部变量gdcty，不影响全局变量 if __name__ == '__main__': print('gx:{}|{}\tgy:{}|{}\tgdctx:{}|{}\tgdcty:{}|{}\tin test1'.format(id(gx), gx, id(gy), gy, id(gdctx), gdctx, id(gdcty), gdcty)) print('gx:{}|{}\tgy:{}|{}\tgdctx:{}|{}\tgdcty:{}|{}\tin test1.env'.format(id(env.gx), env.gx, id(env.gy), env.gy, id(env.gdctx), env.gdctx, id(env.gdcty), env.gdcty)) print_env()
执行 test1.py:
$ python test1.py gx:4508684848|env gy:4508684848|env gdctx:4509665632|{'env': 'env'} gdcty:4509713664|{'env': 'env'} in env # env.py中的对象id及取值 gx:4510060784|test1 gy:4508684848|env gdctx:4509665632|{'env': 'test1'} gdcty:4509713664|{'env': 'env'} in test1 # test1.py中gx已经是不同的对象id与取值, gdctx内容发生变化，但依然指向同一对象,gy、gdcty不受影响 gx:4508684848|env gy:4508684848|env gdctx:4509665632|{'env': 'test1'} gdcty:4509713664|{'env': 'env'} in test1.env # 通过env.* 形式直接引用env中的变量，对象id不变，gdctx内容发生变化 gx:4508684848|env gy:4508684848|env gdctx:4509665632|{'env': 'test1'} gdcty:4509713664|{'env': 'env'} in mods # 保持指向最开始import时的env.*对象，注意gx不受test1.py中的修改影响 gx:4508684848|env gy:4508684848|env gdctx:4509665632|{'env': 'test1'} gdcty:4509713664|{'env': 'env'} in mods.env # env.*形式引用env.py中的相同变量,对象id不变，gdctx内容发生变化
test2.py中通过env.*、global声明的形式修改全局变量取值：
# test2.py from env import gx, gy, gdctx, gdcty import env from mods import print_env env.gx = 'test2' # 通过env.gx引用值类型，相当于将env.gx指向新生成的值对象，env.gx对象id发生变化 env.gdctx = {'test2': 'test2'} # 通过env.gdctx引用引用类型，将其指向一个新的dict对象，env.gdctx对象id发生变化 def test(): global gy, gdcty gy = 'test2' # 添加global声明后指向全局变量gy，将其指向新对象，gy对象id发生变化 gdcty = {} # 指向新的dict对象，gdcty id发生变化 if __name__ == '__main__': test() print('gx:{}|{}\tgy:{}|{}\tgdctx:{}|{}\tgdcty:{}|{}\tin test2'.format(id(gx), gx, id(gy), gy, id(gdctx), gdctx, id(gdcty), gdcty)) print('gx:{}|{}\tgy:{}|{}\tgdctx:{}|{}\tgdcty:{}|{}\tin test2.env'.format(id(env.gx), env.gx, id(env.gy), env.gy, id(env.gdctx), env.gdctx, id(env.gdcty), env.gdcty)) print_env()
执行结果：
gx:4502704816|env gy:4502704816|env gdctx:4503685552|{'env': 'env'} gdcty:4503733584|{'env': 'env'} in env gx:4502704816|env gy:4504080752|test2 gdctx:4503685552|{'env': 'env'} gdcty:4502670384|{} in test2 # gx、gdctx保持import时的原值不受赢下，gy指向新值对象，gdcty指向新的dict对象 gx:4504080752|test2 gy:4502704816|env gdctx:4502670144|{'test2': 'test2'} gdcty:4503733584|{'env': 'env'} in test2.env # env.gx、env.gdctx指向新的对象，env.gy、env.gdcy不受影响 gx:4502704816|env gy:4502704816|env gdctx:4503685552|{'env': 'env'} gdcty:4503733584|{'env': 'env'} in mods # 保持指向最开始import时的env.*对象，无任何变动 gx:4504080752|test2 gy:4502704816|env gdctx:4502670144|{'test2': 'test2'} gdcty:4503733584|{'env': 'env'} in mods.env # env.gx、env.gdctx已经指向新的对象，env.gy、env.gdcty不变
通过test1.py、test2.py的执行结果可以得出以下结论：
1，from XX import YY的方式导入全局变量后，如果XX.YY取值在某一模块发生了修改导致其指向的对象发生了变化(对象id不同)，其他模块引入的YY并不会同步修改，而是指向最初的取值。因而考虑全局变量修改的情况下，应使用import XX，而后使用XX.YY的方式进行引用。
2，值类型赋不同值肯定会导致对象id变化，因而无法跨文件传递修改内容，引用类型如果整体被指向新对象会导致对象id变化，同样无法跨文件传递修改，但是只修改引用对象本身的某部分内容则不会生成新对象，修改可以成功跨文件传递。
3，函数中引用全局变量，如果只是读取，会先查找同名本地变量，而后全局变量，但是如果涉及赋值、修改其语义则是定义一个新的局部变量，此时要记住使用global声明对应的全局变量。
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