Visaptverošs ceļvedis Wheel izplatīšanas formātam un bināro pakotņu izveidei Python, nodrošinot efektīvu un uzticamu programmatūras izplatīšanu dažādās platformās.
Wheel Izplatīšanas Formāts: Bināro Pakotņu Izveide Python
Python ekosistēma lielā mērā balstās uz efektīvu pakotņu pārvaldību. Viens no šīs ekosistēmas stūrakmeņiem ir Wheel izplatīšanas formāts, ko bieži identificē ar .whl paplašinājumu. Šī rokasgrāmata iedziļinās Wheel formāta sarežģītībā, tā priekšrocībās un bināro pakotņu izveidē Python, kas paredzēta izstrādātājiem visā pasaulē, kuri tiecas pēc vienmērīgas un uzticamas programmatūras izplatīšanas.
Kas ir Wheel Formāts?
Wheel formāts ir iebūvēts pakotnes formāts Python. Tas ir paredzēts, lai to būtu vieglāk instalēt nekā avota izplatījumus (sdist). Tas kalpo kā vecākā olu formāta aizstājējs, novēršot vairākus tā trūkumus. Būtībā tas ir ZIP arhīvs ar noteiktu struktūru un metadatiem, kas ļauj pip un citiem instalēšanas rīkiem ātri instalēt pakotni, neveidojot to no avota.
Wheel Galvenās Iezīmes
- Platformas Neatkarība (kur piemērojams): Wheel var izveidot noteiktām platformām un arhitektūrām (piemēram, Windows 64 bitu, Linux x86_64) vai būt neatkarīgiem no platformas (tīrs Python). Tas ļauj izveidot optimizētus bināros failus dažādām operētājsistēmām.
- Vienkārša Instalēšana: Wheel formāts ietver iepriekš izveidotus izplatījumus, samazinot nepieciešamību kompilēt kodu instalēšanas laikā. Tas ievērojami paātrina instalēšanas procesu, īpaši pakotnēm ar C paplašinājumiem vai citiem kompilētiem komponentiem.
- Metadatu Iekļaušana: Wheel ietver visus nepieciešamos metadatus par pakotni, ieskaitot atkarības, versijas informāciju un ievades punktus. Šie metadati ir ļoti svarīgi pakotņu pārvaldniekiem, piemēram,
pip, lai apstrādātu atkarības un pareizi instalētu pakotni. - Atomiska Instalēšana:
pipinstalē pakotnes no Wheels atomiskā veidā. Tas nozīmē, ka instalēšana vai nu veiksmīgi pabeidzas, vai arī pilnībā atgriežas, novēršot daļēji instalētas pakotnes, kas var izraisīt neatbilstības. - Atkārtojamība: Wheels uzlabo atkārtojamību, nodrošinot konsekventu būves artefaktu, ko var instalēt vairākās vidēs, neprasot atkārtotu kompilāciju (pieņemot, ka mērķa platforma atbilst).
Kāpēc Izmantot Wheels?
Izvēloties Wheels, nevis avota izplatījumus, tiek piedāvātas daudzas priekšrocības, kas racionalizē pakotņu instalēšanas un izvietošanas procesu. Šeit ir galveno priekšrocību sadalījums:
Ātrāks Instalēšanas Laiks
Viena no būtiskākajām Wheels priekšrocībām ir to ātrums. Nodrošinot iepriekš izveidotus izplatījumus, Wheels novērš nepieciešamību kompilēt kodu instalēšanas laikā. Tas ir īpaši izdevīgi pakotnēm ar kompilētiem paplašinājumiem, kas rakstīti C, C++ vai citās valodās. Iedomājieties sarežģītas zinātniskās bibliotēkas izvietošanu; Wheel izmantošana krasi samazina iestatīšanas laiku gala lietotāju datoros.
Piemērs: numpy instalēšana no avota var ilgt vairākas minūtes, īpaši vecākā aparatūrā. Instalēšana no Wheel parasti aizņem sekundes.
Samazināta Atkarība no Būvēšanas Rīkiem
Lai instalētu pakotnes no avota, lietotājiem bieži ir jābūt savā sistēmā instalētiem nepieciešamajiem būvēšanas rīkiem (kompilatoriem, galvenēm utt.). Tas var būt šķērslis ienākšanai, īpaši lietotājiem, kuri nav pazīstami ar programmatūras izstrādi. Wheels novērš šo atkarību, padarot instalēšanu vienkāršāku un pieejamāku.
Piemērs: Datu zinātniekam pētniecības laboratorijā var nebūt nepieciešamo kompilatoru, lai izveidotu pakotni no avota. Wheel ļauj viņiem instalēt pakotni tieši, nekonfigurējot savu vidi.
Uzlabota Uzticamība
Nodrošinot iepriekš izveidotus bināros failus, Wheels nodrošina, ka pakotne tiek instalēta konsekventi dažādās vidēs. Tas samazina instalēšanas kļūdu risku sistēmas konfigurāciju vai būvēšanas rīku versiju atšķirību dēļ. Šī konsekvence ir vissvarīgākā lietojumprogrammām, kurām nepieciešama stabila un paredzama darbība.
Piemērs: Tīmekļa lietojumprogrammai, kas izvietota vairākos serveros, ir jābūt konsekventām pakotņu versijām. Wheels izmantošana nodrošina, ka katrā serverī tiek instalēti vieni un tie paši binārie faili, samazinot izvietošanas problēmu risku.
Uzlabota Drošība
Wheels var parakstīt, lai pārbaudītu to autentiskumu un integritāti. Tas palīdz novērst ļaunprātīgus dalībniekus izplatīt manipulētas pakotnes. Pakotnes parakstīšana nodrošina papildu drošības līmeni, nodrošinot, ka lietotāji instalē uzticamu programmatūru.
Piemērs: Organizācijas var ieviest politikas, kas pieprasa parakstīt visas pakotnes pirms to izvietošanas ražošanas vidēs. Tas aizsargā pret piegādes ķēdes uzbrukumiem, kad pakotnēs tiek ievadīts ļaunprātīgs kods.
Wheel Pakotņu Izveide: Soli pa Solim
Wheel pakotņu izveide ir vienkāršs process, kas ietver setuptools un wheel pakotņu izmantošanu. Šeit ir detalizēta rokasgrāmata:
1. Projekta Iestatīšana
Vispirms pārliecinieties, vai jūsu projekts ir pareizi strukturēts. Minimāli jums būs nepieciešams setup.py fails un jūsu pakotnes pirmkods.
Projekta Struktūras Piemērs:
my_package/ ├── my_module/ │ ├── __init__.py │ └── my_function.py ├── setup.py └── README.md
2. setup.py Fails
setup.py fails ir jūsu projekta galvenais elements. Tajā ir metadati par jūsu pakotni un noteikts, kā tā jāveido un jāinstalē. Šeit ir setup.py faila piemērs:
from setuptools import setup, find_packages
setup(
name='my_package',
version='0.1.0',
description='Vienkārša pakotnes piemērs',
long_description=open('README.md').read(),
long_description_content_type='text/markdown',
url='https://github.com/your_username/my_package',
author='Jūsu Vārds',
author_email='your.email@example.com',
license='MIT',
packages=find_packages(),
install_requires=['requests'],
classifiers=[
'Development Status :: 3 - Alpha',
'Intended Audience :: Developers',
'License :: OSI Approved :: MIT License',
'Programming Language :: Python :: 3',
'Programming Language :: Python :: 3.6',
'Programming Language :: Python :: 3.7',
'Programming Language :: Python :: 3.8',
'Programming Language :: Python :: 3.9',
],
)
Galveno Lauku Skaidrojums:
name: Jūsu pakotnes nosaukums. Šis ir nosaukums, ko lietotāji izmantos, lai instalētu jūsu pakotni (piemēram,pip install my_package).version: Jūsu pakotnes versijas numurs. Ievērojiet semantisko versiju (SemVer), lai nodrošinātu konsekventus versiju noteikšanas paņēmienus (piemēram,0.1.0,1.0.0,2.5.1).description: Īss jūsu pakotnes apraksts.long_description: Detalizēts jūsu pakotnes apraksts. To bieži lasa noREADME.mdfaila.url: Jūsu pakotnes mājas lapas vai repozitorija URL.author: Pakotnes autora vārds.author_email: Pakotnes autora e-pasta adrese.license: Licence, saskaņā ar kuru tiek izplatīta jūsu pakotne (piemēram, MIT, Apache 2.0, GPL).packages: Jūsu izplatījumā iekļaujamo pakotņu saraksts.find_packages()automātiski atrod visas pakotnes jūsu projektā.install_requires: Atkarību saraksts, kas nepieciešams jūsu pakotnei.pipautomātiski instalēs šīs atkarības, kad jūsu pakotne būs instalēta.classifiers: Metadati, kas palīdz lietotājiem atrast jūsu pakotni PyPI (Python Package Index). Šie klasifikatori apraksta izstrādes statusu, mērķauditoriju, licenci un atbalstītās Python versijas.
3. wheel Instalēšana
Ja jums nav instalētas wheel pakotnes, varat to instalēt, izmantojot pip:
pip install wheel
4. Wheel Pakotnes Izveide
Pārejiet uz sava projekta saknes direktoriju (kur atrodas setup.py) un palaidiet šo komandu:
python setup.py bdist_wheel
Šī komanda izveidos dist direktoriju, kas satur Wheel pakotni (.whl fails) un avota izplatījumu (.tar.gz fails).
5. Wheel Faila Atrašanās Vieta
Ģenerētais Wheel fails atradīsies dist direktorijā. Tā nosaukums būs formātā package_name-version-pyXX-none-any.whl, kur:
package_name: Jūsu pakotnes nosaukums.version: Jūsu pakotnes versijas numurs.pyXX: Python versija, ar kuru pakotne ir saderīga (piemēram,py37Python 3.7).none: Norāda, ka pakotne nav platformspecifiska.any: Norāda, ka pakotne ir saderīga ar jebkuru arhitektūru.
Platformspecifiskiem wheels, none un any tagi tiks aizstāti ar platformas un arhitektūras identifikatoriem (piemēram, win_amd64 Windows 64 bitu).
6. Wheel Pakotnes Pārbaude
Pirms Wheel pakotnes izplatīšanas ir svarīgi to pārbaudīt, lai pārliecinātos, ka tā tiek instalēta pareizi. To var izdarīt, izmantojot pip:
pip install dist/my_package-0.1.0-py39-none-any.whl
Aizstājiet dist/my_package-0.1.0-py39-none-any.whl ar faktisko ceļu uz savu Wheel failu.
7. Wheel Pakotnes Izplatīšana
Kad esat izveidojis un pārbaudījis savu Wheel pakotni, varat to izplatīt pa dažādiem kanāliem:
- PyPI (Python Package Index): Visizplatītākais veids, kā izplatīt Python pakotnes. Jūs varat augšupielādēt savu Wheel pakotni PyPI, izmantojot
twine. - Privāts Pakotņu Indekss: Iekšējai lietošanai organizācijā varat iestatīt privātu pakotņu indeksu, izmantojot tādus rīkus kā
devpivai Artifactory. - Tieša Izplatīšana: Jūs varat arī izplatīt savu Wheel pakotni tieši lietotājiem pa e-pastu, failu koplietošanu vai citiem līdzekļiem.
C Paplašinājumu un Platformspecifisku Wheels Apstrāde
Platformspecifisku Wheels izveide, īpaši tos, kas satur C paplašinājumus, prasa papildu darbības. Šeit ir procesa pārskats:
1. C Paplašinājumu Kompilēšana
C paplašinājumi ir jākompilē katrai mērķa platformai. Tas parasti ietver C kompilatora (piemēram, GCC, MSVC) un platformspecifisku būvēšanas rīku izmantošanu.
Piemērs: Operētājsistēmā Windows jums būs jāizmanto Microsoft Visual C++ kompilators, lai izveidotu C paplašinājumus. Operētājsistēmā Linux jūs parasti izmantosit GCC.
2. cffi vai Cython Izmantošana
Tādi rīki kā cffi un Cython var vienkāršot C paplašinājumu izveides procesu. cffi ļauj izsaukt C kodu tieši no Python, nerakstot C kodu pats, savukārt Cython ļauj rakstīt C līdzīgu kodu, kas tiek kompilēts C paplašinājumos.
3. Platformspecifisku Atkarību Definēšana
Savā setup.py failā varat definēt platformspecifiskas atkarības, izmantojot parametrus setup_requires un install_requires. Tas ļauj norādīt dažādas atkarības dažādām platformām.
Piemērs:
from setuptools import setup, Extension import platform if platform.system() == 'Windows': extra_compile_args = ['/O2', '/EHsc'] else: extra_compile_args = ['-O3'] setup( name='my_package', version='0.1.0', ext_modules=[ Extension( 'my_package.my_extension', ['my_package/my_extension.c'], extra_compile_args=extra_compile_args, ), ], )
4. Platformspecifisku Wheels Izveide
Lai izveidotu platformspecifiskus Wheels, jums būs jāizmanto atbilstoša būvēšanas vide katrai mērķa platformai. Tas var ietvert virtuālo mašīnu vai konteinerizācijas tehnoloģiju, piemēram, Docker, izmantošanu.
Piemērs: Lai izveidotu Wheel Windows 64 bitu versijai, būs jāpalaiž būvēšanas process Windows 64 bitu sistēmā ar instalētu Microsoft Visual C++ kompilatoru.
Labākā Prakse Wheel Pakotņu Izveidei
Labākās prakses ievērošana nodrošina, ka jūsu Wheel pakotnes ir uzticamas, viegli uzturamas un ērti lietojamas. Šeit ir daži galvenie ieteikumi:
1. Izmantojiet Semantisko Versiju (SemVer)
Ievērojiet semantisko versiju (SemVer), lai nodrošinātu konsekventus versiju noteikšanas paņēmienus. SemVer izmanto trīsdaļīgu versijas numuru (MAJOR.MINOR.PATCH), lai norādītu izmaiņu veidu katrā laidienā.
- MAJOR: Norāda nesaderīgas API izmaiņas.
- MINOR: Norāda jaunas funkcijas, kas ir atpakaļsavietojamas.
- PATCH: Norāda kļūdu labojumus, kas ir atpakaļsavietojami.
Piemērs: Funkcijas parametru maiņa tādā veidā, kas sabojā esošo kodu, prasītu galvenās versijas palielinājumu (piemēram, no 1.0.0 līdz 2.0.0). Jaunas funkcijas pievienošana, nemainot esošās, prasītu nelielas versijas palielinājumu (piemēram, no 1.0.0 līdz 1.1.0). Kļūdas labošana prasītu ielāpa versijas palielinājumu (piemēram, no 1.0.0 līdz 1.0.1).
2. Iekļaujiet README.md Failu
Iekļaujiet README.md failu, kas sniedz detalizētu jūsu pakotnes aprakstu, ieskaitot instalēšanas instrukcijas, lietošanas piemērus un ieguldījumu vadlīnijas. Tas palīdz lietotājiem saprast, kā izmantot jūsu pakotni, un veicina ieguldījumus.
3. Rakstiet Skaidru un Kodolīgu Dokumentāciju
Rakstiet skaidru un kodolīgu dokumentāciju savai pakotnei, ieskaitot API dokumentāciju, apmācības un piemērus. Izmantojiet tādus rīkus kā Sphinx vai Read the Docs, lai ģenerētu dokumentāciju no jūsu koda komentāriem.
4. Izmantojiet Licenci
Izvēlieties licenci savai pakotnei, kas skaidri definē noteikumus, saskaņā ar kuriem to var izmantot, modificēt un izplatīt. Biežas licences ir MIT, Apache 2.0 un GPL.
5. Rūpīgi Pārbaudiet Savu Pakotni
Rūpīgi pārbaudiet savu pakotni, izmantojot automatizētus testēšanas rīkus, piemēram, pytest vai unittest. Rakstiet vienības testus, integrācijas testus un gala līdz galam testus, lai pārliecinātos, ka jūsu pakotne darbojas pareizi dažādos scenārijos.
6. Izmantojiet Nepārtrauktu Integrāciju (CI)
Izmantojiet nepārtrauktas integrācijas (CI) rīkus, piemēram, GitHub Actions, GitLab CI vai Jenkins, lai automātiski izveidotu un pārbaudītu jūsu pakotni, kad vien tiek veiktas izmaiņas koda bāzē. Tas palīdz ātri atklāt kļūdas un nodrošina, ka jūsu pakotne vienmēr ir darba stāvoklī.
7. Parakstiet Savus Pakotnes
Parakstiet savus pakotnes, lai pārbaudītu to autentiskumu un integritāti. Tas palīdz novērst ļaunprātīgus dalībniekus izplatīt manipulētas pakotnes. Izmantojiet tādus rīkus kā gpg vai keyring, lai parakstītu savus pakotnes.
Uzlabotas Wheel Tehnikas
Lai iegūtu vairāk uzlabotu lietošanas gadījumu, apsveriet šīs metodes:
1. build Izmantošana
build pakotne nodrošina modernu un standartizētu veidu, kā izveidot Python pakotnes. Tā atbalsta gan Wheel, gan avota izplatījumus un piedāvā vienkāršāku saskarni nekā setuptools.
pip install build python -m build
2. Rediģējamas Instalācijas
Rediģējamas instalācijas ļauj instalēt pakotni tādā veidā, kas tieši saistīts ar pirmkodu. Tas ir noderīgi izstrādei, jo pirmkoda izmaiņas nekavējoties atspoguļojas instalētajā pakotnē, neatkārtoti to instalējot.
pip install -e .
3. Būvēšanas Procesa Pielāgošana
Jūs varat pielāgot būvēšanas procesu, definējot pielāgotus būvēšanas skriptus vai izmantojot būvēšanas sistēmas, piemēram, Meson vai CMake. Tas ļauj apstrādāt sarežģītākus būvēšanas scenārijus, piemēram, C paplašinājumu veidošanu ar noteiktiem kompilatora karodziņiem vai saistīšanu ar ārējām bibliotēkām.
4. auditwheel Izmantošana
Rīks auditwheel tiek izmantots, lai auditētu un labotu Linux Wheels, kas satur koplietojamas bibliotēkas. Tas nodrošina, ka Wheel satur visas nepieciešamās atkarības, lai palaistu plašu Linux izplatījumu klāstu.
pip install auditwheel auditwheel repair dist/my_package-0.1.0-py39-linux_x86_64.whl
Secinājums
Wheel izplatīšanas formāts ir būtisks rīks Python izstrādātājiem, kuru mērķis ir efektīva, uzticama un droša pakotņu izplatīšana. Ievērojot šajā rokasgrāmatā izklāstītās darbības un pieņemot labāko praksi, jūs varat izveidot Wheel pakotnes, kas racionalizē instalēšanas procesu, samazina atkarības no būvēšanas rīkiem un uzlabo vispārējo lietotāja pieredzi. Neatkarīgi no tā, vai izplatāt pakotnes atvērtā koda kopienai vai izvietojat iekšējās lietojumprogrammas, Wheel formāta izpratne un izmantošana ir vērtīga prasme jebkuram Python izstrādātājam. Python turpinot attīstīties, mūsdienīgu iepakošanas paņēmienu, piemēram, Wheel, ieviešana nodrošina, ka jūsu projekti joprojām ir pieejami un uzturami globālai auditorijai.
Pieņemot šo praksi, jūs veicināt stabilāku un pieejamāku Python ekosistēmu visā pasaulē.