python如何建立软件包

Python建立软件包的主要步骤包括创建项目目录、编写代码、添加必要的配置文件、编写测试、生成分发包和发布到PyPI等。下面详细介绍这些步骤：

一、创建项目目录

首先，创建一个新的项目目录并进入该目录。这个目录将包含你的包的所有文件。

mkdir my_package cd my_package

在这个目录下创建一个子目录，用于存放你的包的代码：

mkdir my_package

二、编写代码

在包的目录下创建一个__init__.py文件，这个文件可以是空的，但它的存在告诉Python这个目录应该被视为一个包。

touch my_package/__init__.py

然后，你可以在这个目录中添加你的模块。例如，创建一个名为module.py的文件：

# my_package/module.py
def hello():
    print("Hello, world!")

三、添加必要的配置文件

1. `setup.py`

这是最重要的配置文件，它包含了关于你的包的所有信息。创建一个setup.py文件，并添加以下内容：

from setuptools import setup, find_packages
setup(
    name="my_package",
    version="0.1.0",
    packages=find_packages(),
    install_requires=[
        # 在这里列出你的依赖包
    ],
    entry_points={
        'console_scripts': [
            # 在这里定义你的命令行工具
        ],
    },
    author="你的名字",
    author_email="你的邮箱",
    description="这是一个示例Python包",
    long_description=open('README.md').read(),
    long_description_content_type='text/markdown',
    url="https://github.com/你的用户名/你的仓库名",
    classifiers=[
        "Programming Language :: Python :: 3",
        "License :: OSI Approved :: MIT License",
        "Operating System :: OS Independent",
    ],
    python_requires='>=3.6',
)

2. `README.md`

这是你的包的说明文件，包含有关如何安装和使用你的包的信息。创建一个README.md文件：

# My Package 这是一个示例Python包。 ## 安装 ```bash pip install my_package

使用

from my_package.module import hello
hello()

#### 3. `MANIFEST.in` 这个文件指定了哪些文件应该包含在分发包中。创建一个`MANIFEST.in`文件： ```text include README.md

四、编写测试

为你的包编写测试是一个好习惯。你可以在项目目录下创建一个tests目录，并在其中添加测试文件。例如，创建一个test_module.py文件：

# tests/test_module.py
import unittest
from my_package.module import hello
class TestModule(unittest.TestCase):
    def test_hello(self):
        self.assertEqual(hello(), "Hello, world!")
if __name__ == '__main__':
    unittest.main()

五、生成分发包

在生成分发包之前，确保你已经安装了setuptools和wheel：

pip install setuptools wheel

然后，运行以下命令生成分发包：

python setup.py sdist bdist_wheel

这将在dist目录下生成你的分发包。

六、发布到PyPI

1. 注册PyPI账户

如果你还没有PyPI账户，首先需要注册一个：https://pypi.org/account/register/

2. 安装Twine

Twine是用于发布Python包的工具。安装Twine：

pip install twine

3. 上传包到PyPI

使用Twine将你的包上传到PyPI：

twine upload dist/*

你将需要输入你的PyPI账户的用户名和密码。

七、包的版本控制

版本控制是软件开发中的一个重要部分。在开发过程中，你可能会不断地对代码进行修改和改进，每次修改后，你需要更新包的版本号。常见的版本号格式是MAJOR.MINOR.PATCH，其中：

MAJOR：重大更新，可能会破坏向后兼容性。
MINOR：新功能更新，向后兼容。
PATCH：小的修复和改进，向后兼容。

例如，你可以将版本号从0.1.0更新为0.2.0，以表示添加了新的功能。

八、包的依赖管理

在setup.py中的install_requires部分，你可以列出你的包所依赖的其他Python包。这些包将在用户安装你的包时自动安装。例如：

install_requires=[
    'numpy>=1.18.0',
    'requests>=2.23.0'
],

九、包的命名空间

如果你的包可能与其他包发生命名冲突，你可以使用命名空间包。命名空间包允许你将包的多个部分分布在不同的目录中。要创建命名空间包，只需在__init__.py文件中添加以下内容：

# my_package/__init__.py
__path__ = __import__('pkgutil').extend_path(__path__, __name__)

十、包的文档

为你的包编写文档是一个好习惯。除了README.md文件，你还可以使用Sphinx生成更详细的文档。

1. 安装Sphinx

pip install sphinx

2. 初始化Sphinx

在项目目录下运行以下命令：

sphinx-quickstart

按照提示配置Sphinx。完成后，将生成一个包含Sphinx配置文件的目录。

3. 编写文档

在Sphinx生成的docs目录下，你可以添加和编辑你的文档文件。你可以使用reStructuredText（.rst）或Markdown（.md）格式编写文档。

4. 生成HTML文档

在docs目录下运行以下命令：

make html

这将在docs/_build/html目录下生成HTML格式的文档。

十一、包的测试

测试是确保你的包在不同环境中正常运行的关键。你可以使用unittest、pytest等测试框架编写和运行测试。

1. 安装pytest

pip install pytest

2. 编写测试

在tests目录下编写测试文件。例如，test_module.py：

# tests/test_module.py
import pytest
from my_package.module import hello
def test_hello():
    assert hello() == "Hello, world!"

3. 运行测试

在项目目录下运行以下命令：

pytest

十二、包的CI/CD

持续集成（CI）和持续交付（CD）是现代软件开发中的重要实践。你可以使用Travis CI、GitHub Actions等工具自动化你的测试和发布流程。

1. 配置Travis CI

在项目目录下创建一个.travis.yml文件：

language: python python: - "3.6" - "3.7" - "3.8" - "3.9" install: - pip install -r requirements.txt - pip install pytest script: - pytest

2. 配置GitHub Actions

在项目目录下创建一个.github/workflows/test.yml文件：

name: Test
on: [push, pull_request]
jobs:
  test:
    runs-on: ubuntu-latest
    strategy:
      matrix:
        python-version: [3.6, 3.7, 3.8, 3.9]
    steps:
    - uses: actions/checkout@v2
    - name: Set up Python ${{ matrix.python-version }}
      uses: actions/setup-python@v2
      with:
        python-version: ${{ matrix.python-version }}
    - name: Install dependencies
      run: |
        python -m pip install --upgrade pip
        pip install -r requirements.txt
        pip install pytest
    - name: Run tests
      run: |
        pytest

十三、包的分发和依赖管理

分发和依赖管理是Python软件包开发中的重要环节。确保你的包可以在不同的环境中顺利安装和运行，需要考虑以下几点：

1. 使用`requirements.txt`

在项目目录下创建一个requirements.txt文件，列出你的包所依赖的所有第三方库。例如：

numpy>=1.18.0
requests>=2.23.0

这样用户在安装你的包之前，可以先安装这些依赖：

pip install -r requirements.txt

2. 使用`Pipenv`或`Poetry`

Pipenv和Poetry是现代Python项目的依赖管理工具，可以更好地管理依赖和虚拟环境。

使用Pipenv

安装Pipenv：

pip install pipenv

初始化Pipenv环境并安装依赖：

pipenv install numpy requests

使用Poetry

安装Poetry：

pip install poetry

初始化Poetry项目：

poetry init

安装依赖：

poetry add numpy requests

十四、包的发布和维护

发布和维护你的包是一个持续的过程，需要不断地改进和更新。以下是一些建议：

1. 定期更新

定期更新你的包，修复已知问题和添加新功能。每次更新时，确保更新版本号和发布说明。

2. 响应用户反馈

及时响应用户的反馈和问题，在GitHub等平台上与用户互动，了解他们的需求和问题。

3. 持续改进文档

不断改进和更新你的文档，确保用户能够轻松地理解和使用你的包。

十五、示例项目结构

以下是一个完整的示例项目结构：

my_package/ ├── my_package/ │ ├── __init__.py │ ├── module.py ├── tests/ │ └── test_module.py ├── .travis.yml ├── .github/ │ └── workflows/ │ └── test.yml ├── README.md ├── MANIFEST.in ├── requirements.txt ├── setup.py ├── docs/ │ ├── conf.py │ ├── index.rst │ └── _build/ │ └── html/

通过遵循这些步骤和建议，你可以创建、发布和维护一个高质量的Python软件包，为社区提供有价值的工具和资源。