前言

  本篇博客主要分析在命令行执行Python脚本时提示ModuleNotFoundError: No module named 'xxxxxxx'产生的原因，并给出了解决方法。

1. 问题描述

  在项目开发过程中遇到了一个问题：项目代码在PyCharm中能够正常运行，但是通过命令行终端运行Python脚本时出现ModuleNotFoundError: No module named 'xxxxxxx'，其中'xxxxxxx'不是通过pip安装的，而是自定义的package。为了更好更直观地分析问题，我模拟了问题发生的工程代码文件目录：

.
├── package1
│   ├── __init__.py
│   ├── package1_1
│   │   ├── __init__.py
│   │   └── pkg1_1.py
│   ├── package1_2
│   │   ├── __init__.py
│   │   └── pkg1_2.py
│   └── pkg1.py
└── package2
    ├── __init__.py
    ├── package2_1
    │   ├── __init__.py
    │   ├── package2_1_1
    │   │   ├── __init__.py
    │   │   ├── main.py
    │   │   └── pkg_2_1_1.py
    │   └── pkg2_1.py
    └── pkg2.py

# main.py
import argparse
from package1 import pkg1
from package2 import pkg2
from package1.package1_2 import pkg1_2
from package2.package2_1 import pkg2_1
import pkg_2_1_1


parser = argparse.ArgumentParser()

parser.add_argument('--execmd', type=str, required=True, help='execute file yes or no')
parser.add_argument('--nums', type=int, default=1, help='execute nums')
args = parser.parse_args()


def main():
    pkg1.print_info()
    pkg2.print_info()
    pkg1_2.print_info()
    pkg2_1.print_info()
    pkg_2_1_1.print_info()


if __name__ == '__main__':
    if args.execmd == 'yes':
        for i in range(args.nums):
            print('{:*^35}'.format(i))
            main()
            print('{:*^35}'.format(i))
    else:
        print('nothing to do.')

  代码不难理解，下面在PyCharm中配置一下输入的参数并运行该代码：

  下面在命令行终端运行main.py文件，代码运行命令为：

	# 运行命令
	python main.py --execmd=yes --nums=1

	# 运行结果
	Traceback (most recent call last):
	  File "main.py", line 2, in <module>
    	from package1 import pkg1
	ModuleNotFoundError: No module named 'package1'

  执行main.py文件报错了！！！！

2. 问题原因

  根据代码的错误信息可以了解到，代码在执行的过程中，Python解释器没有找到package1，package1是自定义的一个包，根据上面的文件目录的树结构可以看到package1这个包确实是存在的，但是Python解释器却没有发现，这么明显的一个包竟然看不见？？？？？

  那就得想一想为啥Python解释器找不到这个包，想着想着就想到了。。。。。。

  咳咳，不知道有没有用过百度的AI Studio，在新建项目的时候，平台会默认给我们创建一个Jupyter文件：

  在文件的最下面有几条命令：

# 如果需要进行持久化安装, 需要使用持久化路径, 如下方代码示例:
# If a persistence installation is required, 
# you need to use the persistence path as the following: 
!mkdir /home/aistudio/external-libraries
!pip install beautifulsoup4 -t /home/aistudio/external-libraries

# 同时添加如下代码, 这样每次环境(kernel)启动的时候只要运行下方代码即可: 
# Also add the following code, 
# so that every time the environment (kernel) starts, 
# just run the following code: 
import sys 
sys.path.append('/home/aistudio/external-libraries')

  每次运行项目的时候不必每次都要安装项目所需的包，可以在pip安装包的时候指定安装的文件路径，使用的时候再通过sys.path引入相关的包。
  此时此刻，问题应该已经有了答案，加入sys.path之后Python解释器就会去这个路径下找项目所需的package。下面就分析一下这个sys.path是干甚的（PS：不分析也知道，跟路径有关）。

3. sys.path

  sys是Python内置的一个模块，是一个与系统相关的参数和函数，具体可参见官方文档。而sys.path是一个一个由字符串组成的列表，用于指定模块的搜索路径，其中path[0]目录含有调用 Python解释器的脚本，具体可参阅官方文档。

  现在知道了为什么在命令行终端执行Python文件有时候会出现ModuleNotFoundError: No module named 'xxxxxxx'，但还有一个问题，为什么在PyCharm中可以执行呢？
  打印一下默认的搜索路径就知道了，也就是打印一下sys.path：

# pycharm中的结果
['/home/liyanpeng/Documents/coder/pywork/myproject/package2/package2_1/package2_1_1', 
'/home/liyanpeng/Documents/coder/pywork/myproject', 
'/usr/share/pycharm-2021.2/plugins/python/helpers/pycharm_display', 
'/home/liyanpeng/anaconda3/envs/pytorch/lib/python36.zip', 
'/home/liyanpeng/anaconda3/envs/pytorch/lib/python3.6', 
'/home/liyanpeng/anaconda3/envs/pytorch/lib/python3.6/lib-dynload', 
'/home/liyanpeng/anaconda3/envs/pytorch/lib/python3.6/site-packages', 
'/usr/share/pycharm-2021.2/plugins/python/helpers/pycharm_matplotlib_backend']

# terminal中的结果
['/home/liyanpeng/Documents/coder/pywork/myproject/package2/package2_1/package2_1_1', 
'/home/liyanpeng/anaconda3/envs/pytorch/lib/python36.zip', 
'/home/liyanpeng/anaconda3/envs/pytorch/lib/python3.6', 
'/home/liyanpeng/anaconda3/envs/pytorch/lib/python3.6/lib-dynload', 
'/home/liyanpeng/anaconda3/envs/pytorch/lib/python3.6/site-packages']

  可以看出，PyCharm中的搜索路径和命令行终端的搜索路径还是略有区别的，列表中的第一个文件目录表示的是脚本文件，也就是main.py所在的目录，对应的第二个元素就不一样了，命令行终端的搜索路径列表中没有'/home/liyanpeng/Documents/coder/pywork/myproject'，相必已经猜到了，没错，这个目录就是package1所在的目录，也就是本项目的根目录：

4. 解决方法

  在main.py中加入该目录，如何加？？？，加在哪？？？

# main.py
# 建议加在最顶部
import sys
sys.path.append('/home/liyanpeng/Documents/coder/pywork/myproject')

import argparse
from package1 import pkg1
...

parser = argparse.ArgumentParser()

parser.add_argument('--execmd', type=str, required=True, help='execute file yes or no')
parser.add_argument('--nums', type=int, default=1, help='execute nums')
args = parser.parse_args()
...

  再次执行命令：python main.py --execmd=yes --nums=1，即可运行成功：

  除了上述的操作外，还可以直接添加环境变量来解决：

	# 添加环境变量
	export PYTHONPATH=$PYTHONPATH:/home/liyanpeng/Documents/coder/pywork/myproject

结束语

  一般提示ModuleNotFoundError: No module named 'xxxxxxx'得到时候就要考虑两个问题，如何'xxxxxxx'是第三方的安装包，那通过pip install xxxxxxx，即可解决；如果是自定义的包，那么就要考虑是路径的问题，尤其是在命令行终端的时候，根据报错的具体文件信息，在相应的文件里面（建议在最顶部）通过sys.path加入项目的根目录。可能还有小伙伴遇到过，在PyCharm中执行的时候也会出现ModuleNotFoundError: No module named 'xxxxxxx'，而且'xxxxxxx'也是自定义的包，此时可以将项目路径设置为根目录即可解决，具体操作为：在项目的根目录上右键 --> Mark Directory as --> Sources Root。