Black: De compromisloze Python code-formatter

In de wereld van softwareontwikkeling is consistentie de sleutel. Het handhaven van een uniforme code-stijl binnen een project, vooral bij wereldwijd gedistribueerde teams, kan de leesbaarheid aanzienlijk verbeteren, fouten verminderen en de samenwerking stroomlijnen. Een tool die opvalt in het Python-ecosysteem voor het afdwingen van een consistente stijl is Black.

Wat is Black?

Black is een compromisloze Python code-formatter. In tegenstelling tot andere formatters die een veelvoud aan configuratieopties bieden, beperkt Black bewust stilistische keuzes. Deze "compromisloze" aanpak betekent dat zodra u Black adopteert, iedereen in uw team – ongeacht hun locatie of programmeerachtergrond – met dezelfde, gestandaardiseerde code-stijl zal werken. Dit elimineert eindeloze debatten over opmaakvoorkeuren en stelt ontwikkelaars in staat zich te concentreren op het oplossen van werkelijke problemen.

Black volgt grotendeels de PEP 8-stijlgids, maar neemt ook weloverwogen beslissingen waar PEP 8 ambigu is. Dit zorgt voor een hoge mate van consistentie, terwijl het in lijn blijft met algemeen aanvaarde Python-best practices.

Waarom Black gebruiken? De wereldwijde voordelen

De voordelen van het gebruik van Black reiken verder dan alleen esthetische aantrekkingskracht. Voor wereldwijd gedistribueerde teams biedt Black verschillende belangrijke voordelen:

• Verbeterde leesbaarheid: Consistente opmaak maakt code gemakkelijker te lezen en te begrijpen, ongeacht wie het heeft geschreven. Dit is met name cruciaal wanneer ontwikkelaars met verschillende culturele en taalkundige achtergronden samenwerken. Een consistente stijl fungeert als een gemeenschappelijke taal, waardoor ambiguïteit en cognitieve belasting worden verminderd.
• Verminderde code review-tijd: Door code automatisch op te maken naar een standaardstijl, elimineert Black veel van de kleine opmerkingen die code reviews kunnen teisteren. Reviewers kunnen zich concentreren op de logica en functionaliteit van de code, in plaats van op de opmaak ervan. Dit leidt tot snellere en efficiëntere code review-processen.
• Vereenvoudigde samenwerking: Wanneer iedereen dezelfde formatter gebruikt, zijn er minder merge-conflicten veroorzaakt door stilistische verschillen. Dit maakt samenwerking soepeler en efficiënter, vooral in grote, geografisch verspreide teams. Een ontwikkelaar in India kan bijvoorbeeld naadloos bijdragen aan een project dat is gestart door een ontwikkelaar in Duitsland, zonder opmaakinconsistenties te introduceren.
• Onboarding van nieuwe teamleden: Black maakt het gemakkelijker voor nieuwe ontwikkelaars om deel te nemen aan een project. Ze hoeven geen tijd te besteden aan het leren van de idiosyncratische stijlgids van het project; ze kunnen Black gewoon uitvoeren en er zeker van zijn dat hun code voldoet aan de standaarden van het project. Dit versnelt het onboarding-proces en stelt nieuwe teamleden in staat productiever te zijn. Overweeg een scenario waarin een junior ontwikkelaar in Brazilië deelneemt aan een team met senior ontwikkelaars in de VS en Japan. Black zorgt ervoor dat iedereen op dezelfde stilistische pagina staat.
• Verminderde cognitieve belasting: Ontwikkelaars hoeven zich niet langer zorgen te maken over het handmatig opmaken van hun code. Black regelt dit automatisch, waardoor hun mentale energie vrijkomt om zich te concentreren op belangrijkere taken. Dit is bijzonder waardevol bij het werken aan complexe projecten of onder krappe deadlines.
• Handhaving van best practices: Hoewel "compromisloos", bevordert Black goede codeerpraktijken door de PEP 8-richtlijnen af te dwingen en redelijke beslissingen te nemen over opmaak waar PEP 8 ambigu is. Dit moedigt ontwikkelaars aan om nettere, beter onderhoudbare code te schrijven.

Aan de slag met Black

Black installeren is eenvoudig met pip:

            pip install black
            

              
                Copy
              
            
          

Eenmaal geïnstalleerd, kunt u een enkel bestand formatteren door uit te voeren:

            black my_file.py
            

              
                Copy
              
            
          

Om een hele map recursief te formatteren:

            black my_directory
            

              
                Copy
              
            
          

Black zal de code ter plekke automatisch herformatteren. Als u de wijzigingen wilt zien die Black zal aanbrengen zonder de bestanden daadwerkelijk te wijzigen, kunt u de vlag --diff gebruiken:

            black --diff my_file.py
            

              
                Copy
              
            
          

Om te controleren of een bestand al is opgemaakt volgens de stijl van Black, kunt u de vlag --check gebruiken:

            black --check my_file.py
            

              
                Copy
              
            
          

Dit is handig voor het integreren van Black in uw CI/CD-pipeline (daarover later meer).

Black integreren in uw workflow

Black kan op verschillende manieren naadloos in uw ontwikkelingsworkflow worden geïntegreerd:

1. IDE-integratie

Veel populaire IDE's en code-editors bieden plug-ins of extensies voor Black. Deze integraties stellen u in staat om uw code automatisch op te maken telkens wanneer u een bestand opslaat. Dit is de handigste manier om Black te gebruiken, omdat het ervoor zorgt dat uw code altijd correct is opgemaakt.

Hier zijn enkele voorbeelden:

• VS Code: Installeer de "Python"-extensie van Microsoft en configureer deze om Black als formatter te gebruiken. Voeg het volgende toe aan uw settings.json-bestand:

              
   {
   "python.formatting.provider": "black",
   "editor.formatOnSave": true
   }
   
              
  
                
                  Copy
                
              
            

• PyCharm: Ga naar Instellingen > Editor > Code Stijl > Python en stel het schema in op "Black". U kunt ook "Reformat code after commit" inschakelen in Instellingen > Versiebeheer > Commit.
• Sublime Text: Installeer het "Black"-pakket via Package Control. Mogelijk moet u het pad naar het Black-uitvoerbare bestand configureren.

2. Pre-commit Hook

Pre-commit hooks zijn scripts die automatisch worden uitgevoerd voordat u code naar uw versiebeheersysteem committeert. U kunt een pre-commit hook gebruiken om Black uit te voeren en uw code automatisch op te maken voor elke commit. Dit zorgt ervoor dat alleen correct opgemaakte code ooit in de repository wordt gecommitteerd.

Om een pre-commit hook voor Black in te stellen, kunt u het pre-commit-framework gebruiken. Installeer het eerst:

            pip install pre-commit
            

              
                Copy
              
            
          

Maak vervolgens een .pre-commit-config.yaml-bestand in de hoofdmap van uw repository met de volgende inhoud:

            
 repos:
 - repo: https://github.com/psf/black
 rev: 24.3.0  # Vervang door de nieuwste versie van Black
 hooks:
 - id: black
 
            

              
                Copy
              
            
          

Voer pre-commit install uit om de pre-commit hooks te installeren. Nu zal Black elke keer dat u code committeert, automatisch worden uitgevoerd. Als Black bestanden wijzigt, wordt de commit afgebroken en moet u de wijzigingen opnieuw staggen en opnieuw committen.

3. Continue Integratie (CI/CD)

Het integreren van Black in uw CI/CD-pipeline zorgt ervoor dat alle code die in de hoofdbranch wordt samengevoegd, correct is opgemaakt. Dit kan worden gedaan door een stap toe te voegen aan uw CI/CD-pipeline die Black in check-modus uitvoert. Als Black opmaakproblemen detecteert, zal de pipeline mislukken, waardoor de code niet kan worden samengevoegd.

In GitHub Actions kunt u bijvoorbeeld de volgende stap toevoegen aan uw workflowbestand:

            
 - name: Run Black
 uses: psf/black@v1
 with:
 options: "--check --verbose"
 src: "."
 
            

              
                Copy
              
            
          

Dit voert Black in check-modus uit op alle bestanden in de repository. Als bestanden niet correct zijn opgemaakt, zal de actie mislukken.

Configuratieopties (Beperkt)

Zoals eerder vermeld, beperkt Black bewust configuratieopties. Er zijn echter enkele opties beschikbaar:

• --line-length: Specificeert de maximale regellengte. De standaardwaarde is 88 tekens. Hoewel over het algemeen ontmoedigd, kan het verhogen van deze waarde nodig zijn voor specifieke projecten of legacy codebases die uitgebreid langere regels gebruiken. Overweeg de afwegingen zorgvuldig voordat u afwijkt van de standaard.
• --target-version: Specificeert de Python-versie waarop gericht moet worden. Dit is handig als u werkt aan een project dat meerdere Python-versies ondersteunt. Black zal zijn opmaak aanpassen om compatibel te zijn met de opgegeven versie.
• --include en --exclude: Specificeert reguliere expressies om bestanden en mappen op te nemen of uit te sluiten van opmaak. Dit kan handig zijn voor het uitsluiten van gegenereerde code of bibliotheken van derden die u niet wilt opmaken. U kunt bijvoorbeeld een migrations-map in een Django-project uitsluiten.

Deze opties kunnen op de opdrachtregel of in een pyproject.toml-bestand in de hoofdmap van uw repository worden gespecificeerd. Bijvoorbeeld:

            
 [tool.black]
 line-length = 120
 target-version = ['py37', 'py38', 'py39']
 exclude = 'migrations'
 
            

              
                Copy
              
            
          

Veelvoorkomende zorgen en bezwaren aanpakken

Hoewel Black breed wordt geprezen, weerstaan sommige ontwikkelaars aanvankelijk de adoptie ervan. Hier zijn enkele veelvoorkomende zorgen en hoe deze aan te pakken:

• "Ik vind de manier waarop Black mijn code opmaakt niet leuk." De sleutel tot de effectiviteit van Black is de compromisloze aard ervan. Weersta de drang om het aan te passen aan uw persoonlijke voorkeuren. Omarm de gestandaardiseerde stijl en u zult snel merken dat de voordelen van consistentie opwegen tegen individuele esthetische voorkeuren. Onthoud dat het doel consistente code binnen een team is, niet individuele perfectie.
• "Black breekt mijn code." Black is ontworpen om veilig en betrouwbaar te zijn. Het is echter altijd een goed idee om uw tests uit te voeren nadat u uw code met Black hebt opgemaakt om er zeker van te zijn dat alles nog steeds naar verwachting werkt. Als u een echt probleem in Black tegenkomt, meld dit dan aan de ontwikkelaars.
• "Black is te opdringerig." Dat is het punt! De opdringerige aard van Black is wat het zo effectief maakt in het afdwingen van een consistente stijl. Het elimineert eindeloze debatten over opmaak en stelt ontwikkelaars in staat zich te concentreren op belangrijkere taken.
• "Black maakt mijn diffs moeilijker te lezen." In eerste instantie kan een grootschalige Black-adoptie grote diffs opleveren. Moedig ontwikkelaars aan om hele bestanden of modules tegelijk op te maken om verstoringen te minimaliseren en zich te concentreren op logische wijzigingen in volgende commits. De langetermijnvoordelen van consistente opmaak wegen op tegen het kortetermijnongemak van de initiële opmaakronde.

Geavanceerd gebruik en tips

• Geleidelijke adoptie: Als u een grote, bestaande codebasis heeft, kan het onpraktisch zijn om de hele codebasis tegelijk op te maken. Overweeg Black geleidelijk te adopteren, beginnend met nieuwe code of specifieke modules. U kunt de --diff- en --check-vlaggen gebruiken om bestanden te identificeren die moeten worden opgemaakt.
• Combineren met andere Linters: Black richt zich uitsluitend op code-opmaak. Het voert geen statische analyse of code linting uit. Overweeg om Black te combineren met andere linters, zoals Flake8 of Pylint, om andere coderingsstandaarden en best practices af te dwingen. Gebruik bijvoorbeeld Flake8 voor het controleren van codecomplexiteit en Black voor opmaak.
• Gebruik # fmt: off en # fmt: on: In zeldzame gevallen moet u Black mogelijk uitschakelen voor specifieke code secties. U kunt dit doen met de commentaren # fmt: off en # fmt: on. Gebruik dit echter spaarzaam, omdat dit het doel van het gebruik van Black tenietdoet. Gebruik dit alleen voor zeer specifieke gevallen waarin Black de leesbaarheid of onderhoudbaarheid actief belemmert.
• Overweeg een aangepaste Black-plugin (geavanceerd): Hoewel Black uitgebreide aanpassingen ontmoedigt, maakt het de creatie van plugins mogelijk. Deze plugins zijn zeldzaam en pakken doorgaans zeer specifieke behoeften aan. Overweeg dit alleen voor zeer geavanceerde scenario's.

Voorbeelden uit de praktijk en casestudies

Veel organisaties over de hele wereld hebben Black met succes geadopteerd, waaronder:

• Instagram: Gebruikt Black om een consistente code-stijl te handhaven in zijn grote Python-codebasis.
• Dropbox: Gebruikt Black als onderdeel van zijn ontwikkelingsworkflow, waardoor de codekwaliteit en samenwerking worden verbeterd.
• Mozilla: Integreert Black in zijn CI/CD-pipeline om ervoor te zorgen dat alle codereacties voldoen aan een consistente stijl.

Deze organisaties, die diverse geografische locaties en organisatiestructuren vertegenwoordigen, hebben allemaal de waarde van Black erkend bij het verbeteren van de codekwaliteit, het verminderen van fouten en het stroomlijnen van de samenwerking.

Conclusie: Omarm consistentie, omarm Black

Black is een krachtig hulpmiddel voor het afdwingen van een consistente code-stijl in Python-projecten. De compromisloze aanpak elimineert stilistische debatten, verbetert de leesbaarheid en stroomlijnt de samenwerking, vooral binnen wereldwijd gedistribueerde teams. Door Black in uw ontwikkelingsworkflow te integreren, kunt u zich concentreren op het schrijven van geweldige code, in plaats van u zorgen te maken over opmaak. Omarm consistentie, omarm Black en ontgrendel het volledige potentieel van uw Python-ontwikkelteam, waar ter wereld ze zich ook bevinden.

Begin vandaag nog met het gebruik van Black en ervaar de voordelen van een gestandaardiseerde code-stijl!