Pyodide中使用locals命名空间导致模块导入问题的技术分析

问题现象

在使用Pyodide项目时，开发者遇到了一个奇怪的模块导入问题：当通过locals参数向Python代码传递变量时，在类方法中无法访问已导入的模块（如urllib3），而在全局作用域中却能正常访问。这个问题在使用lxml库的解析器回调时尤为明显。

问题重现

开发者提供了多个测试用例，主要场景是：

1. 在Pyodide环境中导入urllib3和lxml库
2. 定义一个继承自lxml.etree.Resolver的自定义解析器类
3. 在解析器的resolve方法中尝试使用urllib3进行HTTP请求
4. 当通过locals参数传递变量时，resolve方法中会抛出"NameError: name 'urllib3' is not defined"错误

技术原理分析

这个问题实际上反映了Python中locals命名空间的特殊行为：

1. locals命名空间的特性：在Python中，locals()返回的字典实际上是当前局部命名空间的副本，而不是对实际命名空间的引用。修改这个字典不会影响实际的局部变量。

2. Pyodide的实现细节：当通过locals参数向Pyodide传递变量时，Pyodide会创建一个新的局部命名空间，这可能导致某些情况下模块解析出现异常。

3. 类方法的作用域：类方法中的局部命名空间与全局命名空间是分离的，当使用自定义的locals命名空间时，可能会导致方法内部无法正确访问全局导入的模块。

解决方案

经过验证，有以下几种解决方案：

1. 使用globals替代locals：将需要传递的变量放在globals命名空间中，而不是locals。这种方法更符合Python的命名空间解析规则。

let my_namespace = pyodide.toPy({'base_url': window.location.href.replace(/[^/]+?$/, '')});
await pyodide.runPythonAsync(python, {globals: my_namespace});

2. 在Python代码中显式导入：确保在需要使用模块的地方（如类方法内部）能够访问到全局导入的模块。

3. 避免在回调中使用locals：对于像解析器回调这样的场景，尽量避免依赖通过locals传递的变量。

最佳实践建议

1. 在Pyodide开发中，优先使用globals命名空间传递变量
2. 对于需要在多个作用域中共享的模块，确保它们在全局作用域中可用
3. 在编写回调函数时，特别注意作用域和命名空间的访问权限
4. 对于复杂的交互场景，考虑将必要的依赖显式传递给回调函数

这个问题虽然看似简单，但深入理解后可以帮助开发者更好地掌握Python的命名空间规则和Pyodide的特殊行为，从而编写出更健壮的WebAssembly Python代码。