进阶指南:如何编写可重用程序

这篇进阶指南从 Tutorial 7 结尾的地方继续讲起。我们将会把我们的 Web-poll 放进一个独立的 Python 包中,以便你在新的项目中重用它或将它与他人分享。

如果你尚未完成教程 1-7,我们推荐你先浏览一遍教程,这样你的样例工程会和下面的一致。

可重用性很重要

设计,构建,测试以及维护一个 web 应用要做很多的工作。很多 Python 以及 Django 项目都有一些常见问题。如果我们能保存并利用这些重复的工作岂不是更好?

可重用性是Python的生存方式。 Python软件包索引(PyPI) 有很多可以在你自己的Python程序中使用的软件包。查看 Django Packages 以了解您可以整合到项目中的现有可重用应用。Django本身也只是一个Python包。这意味着您可以将现有的Python包或Django应用组合到您自己的Web项目中。您只需编写您项目独一无二的部分。

假设你现在创建了一个新的项目,并且需要一个类似我们之前做的投票应用。你该如何复用这个应用呢?庆幸的是,其实你已经知道了一些。在 教程 1,我们使用过 include 从项目级别的 URLconf 分割出 polls。在本教程中,我们将进一步使这个应用易用于新的项目中,并发布给其他人安装使用。

包?应用?

一个 package 提供了一组关联的 Python 代码的简单复用方式。一个包(“模块”)包含了一个或多个 Python 代码文件。

一个包通过 import foo.barfrom foo import bar 的形式导入。一个目录(例如 polls)要成为一个包,它必须包含一个特定的文件 __init__.py,即便这个文件是空的。

Django 应用 仅仅是专用于 Django 项目的 Python 包。应用会按照 Django 约定,创建好 models, tests, urls, 以及 views 等子模块。

稍后,我们将解释术语 打包 ——为了方便其它人安装 Python 包的处理流程。我知道,这可能会使你感到一点点迷惑。

你的项目和可复用应用

通过前面的教程,我们的工程应该看起来像这样:

mysite/
    manage.py
    mysite/
        __init__.py
        settings.py
        urls.py
        wsgi.py
    polls/
        __init__.py
        admin.py
        migrations/
            __init__.py
            0001_initial.py
        models.py
        static/
            polls/
                images/
                    background.gif
                style.css
        templates/
            polls/
                detail.html
                index.html
                results.html
        tests.py
        urls.py
        views.py
    templates/
        admin/
            base_site.html

1

目录 polls 现在可以被拷贝至一个新的 Django 工程,且立刻被复用。不过现在还不是发布它的时候。为了这样做,我们需要打包这个应用,便于其他人安装它。

安装必须环境

目前,打包 Python 程序需要工具,有许多工具可以完成此项工作。在此教程中,我们将使用 setuptools 来打包我们的程序。这是推荐的打包工具(与 发布 分支合并)。我们仍旧使用 pip 来安装和卸载这个工具。现在,你需要安装这两个包。如果你需要帮助,你可以参考 如何通过 pip 安装 Django,你可以通过相同的方式安装 setuptools

打包你的应用

Python 的 打包 将以一种特殊的格式组织你的应用,意在方便安装和使用这个应用。Django 本身就被打包成类似的形式。对于一个小应用,例如 polls,这不会太难。

  1. 首先,在你的 Django 项目目录外创建一个名为 django-polls 的文件夹,用于盛放 polls

    为你的应用选择一个名字

    当为你的包选一个名字时,避免使用像 PyPI 这样已存在的包名,否则会导致冲突。当你创建你的发布包时,可以在模块名前增加 django- 前缀,这是一个很常用也很有用的避免包名冲突的方法。同时也有助于他人在寻找 Django 应用时确认你的 app 是 Django 独有的。

    应用标签(指用点分隔的包名的最后一部分)在 INSTALLED_APPS必须 是独一无二的。避免使用任何与 Django contrib packages 文档中相同的标签名,比如 authadminmessages

  2. polls 目录移入 django-polls 目录。

  3. 创建一个名为 django-polls/README.rst 的文件,包含以下内容:

    django-polls/README.rst
    =====
    Polls
    =====
    
    Polls is a simple Django app to conduct Web-based polls. For each
    question, visitors can choose between a fixed number of answers.
    
    Detailed documentation is in the "docs" directory.
    
    Quick start
    -----------
    
    1. Add "polls" to your INSTALLED_APPS setting like this::
    
        INSTALLED_APPS = [
            ...
            'polls',
        ]
    
    2. Include the polls URLconf in your project urls.py like this::
    
        path('polls/', include('polls.urls')),
    
    3. Run `python manage.py migrate` to create the polls models.
    
    4. Start the development server and visit http://127.0.0.1:8000/admin/
       to create a poll (you'll need the Admin app enabled).
    
    5. Visit http://127.0.0.1:8000/polls/ to participate in the poll.
    
  4. 创建一个 django-polls/LICENSE 文件。选择一个非本教程使用的授权协议,但是要足以说明发布代码没有授权证书是 不可能的 。Django 和很多兼容 Django 的应用是以 BSD 授权协议发布的;不过,你可以自己选择一个授权协议。只要确定你选择的协议能够限制未来会使用你的代码的人。

  5. 下一步我们将创建 setup.py 用于说明如何构建和安装应用的细节。关于此文件的完整介绍超出了此教程的范围,但是 setuptools docs 有详细的介绍。创建文件 django-polls/setup.py 包含以下内容:

    django-polls/setup.py
    import os
    from setuptools import find_packages, setup
    
    with open(os.path.join(os.path.dirname(__file__), 'README.rst')) as readme:
        README = readme.read()
    
    # allow setup.py to be run from any path
    os.chdir(os.path.normpath(os.path.join(os.path.abspath(__file__), os.pardir)))
    
    setup(
        name='django-polls',
        version='0.1',
        packages=find_packages(),
        include_package_data=True,
        license='BSD License',  # example license
        description='A simple Django app to conduct Web-based polls.',
        long_description=README,
        url='https://www.example.com/',
        author='Your Name',
        author_email='yourname@example.com',
        classifiers=[
            'Environment :: Web Environment',
            'Framework :: Django',
            'Framework :: Django :: X.Y',  # replace "X.Y" as appropriate
            'Intended Audience :: Developers',
            'License :: OSI Approved :: BSD License',  # example license
            'Operating System :: OS Independent',
            'Programming Language :: Python',
            'Programming Language :: Python :: 3.5',
            'Programming Language :: Python :: 3.6',
            'Topic :: Internet :: WWW/HTTP',
            'Topic :: Internet :: WWW/HTTP :: Dynamic Content',
        ],
    )
    
  6. 默认包中只包含 Python 模块和包。为了包含额外文件,我们需要创建一个名为 MANIFEST.in 的文件。上一步中关于 setuptools 的文档详细介绍了这个文件。为了包含模板、README.rst 和我们的 LICENSE 文件,创建文件 django-polls/MANIFEST.in 包含以下内容:

    django-polls/MANIFEST.in
    include LICENSE
    include README.rst
    recursive-include polls/static *
    recursive-include polls/templates *
    
  7. 在应用中包含详细文档是可选的,但我们推荐你这样做。创建一个空目录 django-polls/docs 用于未来编写文档。额外添加一行至 django-polls/MANIFEST.in

    recursive-include docs *
    

    注意,现在 docs 目录不会被加入你的应用包,除非你往这个目录加几个文件。许多 Django 应用也提供他们的在线文档通过类似 readthedocs.org 这样的网站。

  8. 试着构建你自己的应用包通过 ptyhon setup.py sdist (在 django-polls``目录内)。这将创建一个名为 ``dist 的目录并构建你自己的应用包, django-polls-0.1.tar.gz

更多关于打包的信息,见 Python 的 关于打包和发布项目的教程

使用你自己的包名

由于我们把 polls 目录移出了项目,所以它无法工作了。我们现在要通过安装我们的新 django-polls 应用来修复这个问题。

作为用户库安装

以下步骤将 django-polls 以用户库的形式安装。与安装整个系统的软件包相比,用户安装具有许多优点,例如可在没有管理员访问权的系统上使用,以及防止应用包影响系统服务和其他用户。

注意,用户安装仍然会影响以这个用户身份运行的系统工具,所以 virtualenv 是一个更强大的解决方案(如下所示)。

  1. 为了安装这个包,使用 pip (你早已 安装 pip, 对吗?):

    pip install --user django-polls/dist/django-polls-0.1.tar.gz
    
  2. 幸运的话,你的 Django 项目应该再一次正确运行。启动服务器确认这一点。

  3. 通过 pip 卸载包:

    pip uninstall django-polls
    

发布你的应用

现在,你已经对 django-polls 完成了打包和测试,准备好向世界分享它!如果这不是一个例子应用,你现在就可以这样做。

通过 virtualenv 安装 Python 包

早些时候,我们以用户库的形式安装了投票应用。这样做有一些缺点。

  • 修改用户库会影响你系统上的其他 Python 软件。
  • 你将不能运行此包的多个版本(或者其它用有相同包名的包)。

一般来说,这些状况只在你同时运行多个 Django 项目时出现。当这个问题出现时,最好的解决办法是使用 virtualenv。这个工具允许你同时运行多个相互独立的Python环境,每个环境都有各自库和应用包命名空间的拷贝。

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