1. 概述

在Python開發(fā)中，我們經(jīng)常需要將自己的代碼打包成可供其他人使用的庫或應用程序。為了方便用戶安裝和使用，我們需要創(chuàng)建一個配置文件 setup.py，用于定義打包的相關信息和依賴項。本文將詳細介紹如何編寫 setup.py 文件，并展示每一步需要做什么。

1.1 為什么需要對項目分發(fā)打包？

平常我們習慣了使用 pip 來安裝一些第三方模塊，這個安裝過程之所以簡單，是因為模塊開發(fā)者為我們默默地為我們做了所有繁雜的工作，而這個過程就是 打包。

打包，就是將你的源代碼進一步封裝，并且將所有的項目部署工作都事先安排好，這樣使用者拿到后即裝即用，不用再操心如何部署的問題（如果你不想對照著一堆部署文檔手工操作的話）。

不管你是在工作中，還是業(yè)余準備自己寫一個可以上傳到 PyPI 的項目，你都要學會如何打包你的項目。

Python 發(fā)展了這么些年了，項目打包工具也已經(jīng)很成熟了。他們都有哪些呢？

你可能聽過 disutils、 distutils 、distutils2、setuptools等等，好像很熟悉，卻又很陌生，他們都是什么關系呢？

1.2 包分發(fā)的始祖：distutils

distutils 是 Python 的一個標準庫，從命名上很容易看出它是一個分發(fā)（distribute）工具（utlis），它是 Python 官方開發(fā)的一個分發(fā)打包工具，所有后續(xù)的打包工具，全部都是基于它進行開發(fā)的。

distutils 的精髓在于編寫 setup.py，它是模塊分發(fā)與安裝的指導文件。

那么如何編寫 setup.py 呢？這里面的內容非常多，我會在后面進行詳細的解析，請你耐心往下看。

你有可能沒寫過 setup.py ，但你絕對使用過 setup.py 來做一些事情，比如下面這條命令，我們經(jīng)常用它來進行模塊的安裝。

python setup.py install
這樣的安裝方法是通過源碼安裝，與之對應的是通過二進制軟件包的安裝，同樣我也會在后面進行介紹。

1.3 分發(fā)工具升級：setuptools

setuptools 是 distutils 增強版，不包括在標準庫中。其擴展了很多功能，能夠幫助開發(fā)者更好的創(chuàng)建和分發(fā) Python 包。大部分 Python 用戶都會使用更先進的 setuptools 模塊。

distribute，或許你在其他地方也見過它，這里也提一下。

distribute 是 setuptools 有一個分支版本，分支的原因可能是有一部分開發(fā)者認為 setuptools 開發(fā)太慢了。但現(xiàn)在，distribute 又合并回了 setuptools 中。因此，我們可以認為它們是同一個東西。

還有一個大包分發(fā)工具是 distutils2，其試圖嘗試充分利用distutils，setuptools 和 distribute 并成為 Python 標準庫中的標準工具。但該計劃并沒有達到預期的目的，且已經(jīng)是一個廢棄的項目。

因此，setuptools 是一個優(yōu)秀的，可靠的 Python 包安裝與分發(fā)工具。

2. setup.py 文件的創(chuàng)建

首先，我們需要在項目的根目錄下創(chuàng)建一個 setup.py 文件。這個文件將包含我們用于打包的配置信息。

3、詳解 setup.py 的編寫：

from setuptools import setup, find_packages
 
from pkg_resources import parse_requirements
with open("requirements.txt", encoding="utf-8") as fp:
    install_requires = [str(requirement) for requirement in parse_requirements(fp)]
 
setup(
    name="my_package",
    version="1.0.0",
    author="Your Name",
    author_email="your_email@example.com",
    description="A short description of your package",
    long_description="eds sdk for python",
    license="Apache License, Version 2.0",
    url="http://test.com",
 
    classifiers=[
        "Programming Language :: Python :: 3",
        "License :: OSI Approved :: MIT License",
        "Operating System :: OS Independent",
    ],
    
    
    include_package_data=True, # 一般不需要
    packages=find_packages(),
    install_requires=install_requires,
    entry_points={
        'console_scripts': [
            'test = test.help:main'
        ]
    }

 3.1、基礎描述信息：

name: 包的名稱
version: (-V) 包的版本號
author: 包的作者姓名
author_email: 作者的電子郵件地址
maintainer 維護者
maintainer_email 維護者的郵箱地址
description: 包的簡要描述
long_description 程序的詳細描述
url: 包的項目主頁
platforms 程序適用的軟件平臺列表

3.1.1 程序分類信息

classifiers: 用于指定所屬分類的列表，例如所支持的Python版本、所使用的許可證等.所有支持的分類列表見：https://pypi.org/pypi?%3Aaction=list_classifiers

 classifiers = [
        # 發(fā)展時期,常見的如下
        #   3 - Alpha
        #   4 - Beta
        #   5 - Production/Stable
        'Development Status :: 3 - Alpha',
 
        # 開發(fā)的目標用戶
        'Intended Audience :: Developers',
 
        # 屬于什么類型
        'Topic :: Software Development :: Build Tools',
 
        # 許可證信息
        'License :: OSI Approved :: MIT License',
 
        # 目標 Python 版本
        'Programming Language :: Python :: 2',
        'Programming Language :: Python :: 2.7',
        'Programming Language :: Python :: 3',
        'Programming Language :: Python :: 3.3',
        'Programming Language :: Python :: 3.4',
        'Programming Language :: Python :: 3.5',
    ]

3.2、包的進階信息：

data_files：（如果沒有可以不寫）裝過程中，需要安裝的靜態(tài)文件，如配置文件、service文件、圖片等??????

data_files=[ ('', ['conf/*.conf']), ('/usr/lib/systemd/system/', ['bin/*.service']), ],?

packages: （自動搜索 Python 包）包含的模塊列表（包含__init__.py的文件夾），這里通常使用 find_packages()，它默認在和setup.py同一目錄下搜索各個含有 __init__.py的包。 有些不想要進行打包的文件可以排除

packages=find_packages(exclude=["dist.*", "dist", "tests.*", "tests"]),

我們指定 packages 后會自動將指定的 package 下的源代碼進行打包。但是有的時候會有很多 subpackage，這個時候 setuptools 提供了 find_packages 來找到所有的 subpackages。

install_requires：（自動安裝依賴）

install_requires = ["requests"]: 需要安裝的依賴包。我們可以首先生成 requirements.txt 文件，接著使用生成的文件生成需要的參數(shù)。關于生成 requirements.txt 文件，可以參考Python自動生成requirements.txt文件。

這個參數(shù)是在 setup.py 文件中指定依賴，然后在使用 setuptools 安裝應用時，依賴包的相應版本就會被自動安裝。但是通常情況下，手動寫依賴會比較麻煩，我們可以使用 pipreqs 首先自動生成 requirement.txt 文件，接著讀取這部分文件即可。

關于 install_requires， 有以下五種常用的表示方法：

'argparse'，只包含包名。這種形式只檢查包的存在性，不檢查版本。方便，但不利于控制風險。
'setuptools==38.2.4'，指定版本。這種形式把風險降到了最低，確保了開發(fā)、測試與部署的版本一致，不會出現(xiàn)意外。缺點是不利于更新，每次更新都需要改動代碼。

'docutils >= 0.3'，這是比較常用的形式。當對某個庫比較信任時，這種形式可以自動保持版本為最新。

'Django &gt;= 1.11, != 1.11.1, <= 2'，這是比較復雜的形式。如這個例子，保證了Django的大版本在1.11和2之間，也即1.11.x；并且，排除了已知有問題的版本1.11.1（僅舉例）。對于一些大型、復雜的庫，這種形式是最合適的。

'requests[security, socks] >= 2.18.4'，這是包含了額外的可選依賴的形式。正常安裝requests會自動安裝它的install_requires中指定的依賴，而不會安裝security和socks這兩組依賴。這兩組依賴是定義在它的extras_require中。這種形式，用在深度使用某些庫時。
include_package_data: 引入非 Python 文件。默認情況下只會對 Python 源碼進行打包，但是如果我們想要將其他靜態(tài)文件，例如 css 文件，或是 qt 的一些 ui 文件打包進去，就需要使用這個參數(shù)。后面會有詳細的介紹。

ext_modules

ext_modules參數(shù)用于構建 C 和 C++ 擴展擴展包。其是 Extension 實例的列表，每一個 Extension 實例描述了一個獨立的擴展模塊，擴展模塊可以設置擴展包名，頭文件、源文件、鏈接庫及其路徑、宏定義和編輯參數(shù)等。如：

setup(
    # other arguments here...
    ext_modules=[
        Extension('foo',
                  glob(path.join(here, 'src', '*.c')),
                  libraries = [ 'rt' ],
                  include_dirs=[numpy.get_include()])
    ]
)

詳細了解可參考：2. Writing the Setup Script — Python 3.6.15 documentation

3.3、制作命令行工具：

entry_points： 動態(tài)發(fā)現(xiàn)服務和插件，可以用來制作命令行工具。也就是我們可以通過一些簡單的命令，來運行 Python 項目中的指定文件或是函數(shù)。下面會詳細進行介紹。

entry_points 的說明
entry_points 可以用來創(chuàng)建控制臺腳本。我們看上面的例子就會非常好理解：

entry_points = {
        'console_scripts': [
            'test = test.help:main'
        ]
}

這樣在安裝完畢之后，我們可以直接在控制臺輸入 test，這樣是可以運行 test.help 模塊下的 main 函數(shù)。

4、執(zhí)行安裝文件

在有了上面的 setup.py 文件之后，我們就可以進行打包，也可以將應用安裝在本地的 Python 環(huán)境中了。一共有以下的四種安裝方式：

4.1、創(chuàng)建 egg 包

下面的命令會在當前目錄下的 dist 目錄內創(chuàng)建一個 egg 文件。文件名格式就是 應用名-版本號-Python版本.egg。同時你會注意到，當前目錄多了 build 和 應用名.egg-info 子目錄來存放打包的中間結果。（主要是看 dist 目錄下的內容）

python setup.py bdist_egg

4.2、創(chuàng)建 tar.gz 包

這個命令和上例類似，只不過創(chuàng)建的文件類型是 tar.gz，文件名為 應用名-版本號.tar.gz。也是保存在 dist 文件夾下。

python setup.py sdist --formats=gztar

4.3、安裝應用

下面的安裝命令會將當前的 Python 應用安裝到當前 Python 環(huán)境的 site-packages 目錄下，這樣其他程序就可以像導入標準庫一樣導入該應用的代碼了。

python setup.py install
# 或者
pip install .   # 暫時還沒有測試

這里我們如果想要刪除安裝的包，可以使用 pip uninstall xxx 來完成刪除。

4.4、以開發(fā)方式安裝

如果應用在開發(fā)過程中會頻繁變更，每次安裝還需要先將原來的版本卸掉，這樣就會很麻煩。如果使用 develop 開發(fā)方式安裝的話，應用代碼不會真的被拷貝到本地 Python 環(huán)境的 site-packages 目錄下，而是在 site-packages 目錄里創(chuàng)建一個指向當前應用位置的鏈接。這樣如果當前位置的源碼被改動，就會馬上反映到 site-packages 里。

python setup.py develop

或者也可以使用命令

pip install -e .

是 pip 命令的一種使用方式，它表示在當前目錄下安裝一個可編輯包。具體含義如下：

• pip 是 Python 的軟件包管理器，用于安裝、卸載和管理 Python 包；
• install 是 pip 命令的一個子命令，用于安裝 Python 包；
• -e 表示使用可編輯模式安裝包，即把包安裝到當前目錄，并且可以通過編輯包代碼實時調試；
• . 表示安裝當前目錄下的包。

因此，pip install -e . 的含義是：在當前目錄下安裝一個包，并創(chuàng)建一個軟連接引用該包（而不是將包復制到 site-packages 目錄下）。這個軟連接是一個指向包代碼的符號鏈接，它可以使包的修改直接反映到當前目錄下的項目中，從而方便開發(fā)和調試。

到此這篇關于從入門到精通：Python項目打包與setup.py實戰(zhàn)指南的文章就介紹到這了,更多相關Python項目打包與setup.py內容請搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關文章希望大家以后多多支持腳本之家！