Python相对导入反复报无已知父包ImportError问题求助

问题背景 #

已查阅多份Python相对导入相关参考资料，包括多份社区技术问答、PEP 328官方规范及其他未列出处的参考内容，但所有资料给出的解答与示例代码均无法实现Python模块的相对导入，运行时始终触发如下报错：
ImportError: attempted relative import with no known parent package

运行环境为Linux，同时存在以下约束：

• 不接受使用python3 -m <module> main.py的方式运行程序
• 直接去掉导入语句中的前导点后，问题依然存在

现有项目结构 #

program/
├─ main.py
└─ lib/
    ├─ __init__.py
    ├─ module1.py
    ├─ module2.py
    └─ module3.py

现有代码内容 #

main.py #

from .lib.module1 import do_this
print('Imported')

lib/module1.py #

def do_this():
    print('I did it')

报错根因 #

直接运行python3 main.py时，Python会将执行的脚本识别为顶层模块，不存在父包上下文，因此所有带前导点的相对导入都会直接失败；去掉前导点后变为绝对导入，Python只会在默认搜索路径列表里查找lib包，如果项目根目录不在搜索路径中，同样会触发导入失败。

可行解决方案 #

以下两种方案均不需要使用-m参数运行，可直接通过python3 main.py执行：

方案1：启动时动态注入项目路径（无需额外配置，改代码即可） #

修改main.py，在所有业务导入前添加路径注入逻辑，将项目根目录加入Python的模块搜索路径，之后使用不带前导点的绝对导入即可：

import sys
from pathlib import Path

# 将当前main.py所在的项目根目录加入模块搜索路径
sys.path.insert(0, str(Path(__file__).parent.resolve()))

# 改用不带点的绝对导入
from lib.module1 import do_this

do_this()
print('Imported')

该方案不依赖运行时的工作目录，无论在哪个路径下执行main.py的绝对路径，都可以正常导入模块。

方案2：可编辑模式安装项目（无侵入，不需要改业务代码） #

如果不想在代码里加路径处理逻辑，可以给项目加最小化的打包配置，将lib包注册到当前Python环境的搜索路径中：

1. 在program目录下新建pyproject.toml文件，内容如下：

[build-system]
requires = ["setuptools>=61.0"]
build-backend = "setuptools.build_meta"

[project]
name = "my-program"
version = "0.0.1"
packages = ["lib"]

2. 在program目录下执行命令：

pip install -e .

安装完成后，直接将main.py中的导入语句改为from lib.module1 import do_this，即可直接运行，不需要任何额外路径处理。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者linux649