sys.modules 是 Python 的模块缓存字典,键为模块名、值为已加载模块对象;命中则跳过导入全流程,支持强制重载与 mock 注入,但需谨慎处理引用和状态一致性。

sys.modules 是 Python 的模块缓存字典
Python 导入模块时不会每次都重新执行源码,而是先查 sys.modules —— 它是一个字典,键是模块名(如 'os'、'my_package.submod'),值是已加载的模块对象。命中缓存就直接返回,跳过查找、编译、执行全过程。
这意味着:同一模块在同一个解释器生命周期内,import 多次也只初始化一次;手动修改 sys.modules 会影响后续导入行为,但需谨慎。
删掉 sys.modules 里的项能强制重载模块
开发中改了模块代码又不想重启解释器?可以删掉对应条目再 import,触发重新加载。但这不是“热重载”,只是绕过缓存重新走一遍导入流程。
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del sys.modules['mymodule']后再import mymodule,会重新执行模块顶层代码 - 若模块已被其他模块引用(比如
a.py里import mymodule),删除后不会自动更新那些已持有的引用,旧对象仍存在 - 对 C 扩展模块或有副作用的初始化逻辑(如注册钩子、开线程),重载可能引发状态冲突或资源重复创建
sys.modules 可被用来做模块别名或注入假模块
有些框架(如 pytest、某些插件系统)会临时往 sys.modules 写入伪造模块,用于 mock 或隔离测试环境。
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- 写入
sys.modules['requests'] = MockRequests()可让后续import requests拿到 mock 对象 - 写入前最好先检查原模块是否已存在,避免覆盖真实模块导致意外行为
- 这种操作只影响当前解释器进程,不影响子进程或新启动的 Python 实例
注意 sys.modules 不等于模块搜索路径
sys.modules 管缓存,sys.path 才管“去哪找”。即使把模块名加进 sys.modules,如果没真正加载过,它的 __file__ 可能为 None,且没有实际属性和功能。
常见误判场景:
- 用
'mymod' in sys.modules判断“模块是否存在”不准确——它只说明是否曾成功导入过,不代表当前可用 - 手动塞入一个空
types.ModuleType('mymod')进sys.modules,再import mymod会失败(因为导入机制发现已有缓存,但该对象不满足模块协议) - 动态生成模块并注入时,必须设置好
__name__、__dict__等关键属性,否则运行时报错
模块缓存看似简单,但涉及导入协议、对象生命周期和引用关系,动它之前得清楚谁持有该模块的引用、哪些状态没被清理。









