怎样创建Python包 [2023]

Python是基于一个2023 Stackoverflow survey的第三常用编程语言。这种通用目的可以用于数据科学、网站开发、机器学习、软件工程和科学计算。

Python包是你在学习和使用Python语言时会遇到的术语之一。Python包是Python模块的集合，基本上是一组可重复使用的代码。

本文将：

• 定义Python包
• 解释Python包在编程中的重要性
• 演示如何创建Python包
• 演示如何使用和测试Python包
• 演示如何上传Python包

什么是Python包？

Python包是编程中的基本构建块。没有包，开发人员可能需要从头开始编写所有内容，使编程变成一个漫长而繁琐的过程。Python包是Python模块的集合，基本上是一组可重复使用的代码。

Python中的模块是包含Python代码的文件，可以在其他Python程序中导入。要创建一个Python包，您必须将代码存储在一个包含 __init__.py 文件的目录中。

Python包可以包含其他包（嵌套），并且有数千个Python包可以在线获得。其中一些包是官方的，而其他一些则不是。大多数Python包都可以在 https://pypi.org/ 上找到。

一个示例是Django，这是一个Python网络框架，可以用于构建Web应用程序。Scikit-learn、PyTorch和TensorFlow是机器学习领域中流行的包。

Python包的重要性

作为程序员，为什么不从头开始创建所有东西？我们是否需要Python包？以下是Python包重要的一些原因：

• 节省时间：Python包为您提供了访问预先编写的解决常见问题的代码的方式。每当您想编写Python脚本时，可以使用Python包而不是重新发明轮子。
• 便于分发代码：在编程中，合作是非常常见的。您可以创建一个Python包，供团队成员在合作项目时随时导入。
• 代码可重用性：如果您在自己的Python程序中经常重复编写某个代码块，可以将其打包并在应用程序中进行导入。
• 代码组织：Python包允许您将代码组织成逻辑模块。这种方法使得阅读和维护Python代码变得更加容易。

如何创建您的第一个Python包

我们已经提到Python是一种通用语言。作为程序员，您可以创建不同类型的包。

例如，您可以创建一个自动化某些任务的包，一个帮助您预算的包，甚至学习一种新语言的包。但是，在开始创建您的第一个包之前，您需要以下准备工作：

先决条件：

• 已在本地机器上安装Python。如果您使用Linux，则Python已默认安装在您的操作系统中。您可以使用以下命令 python –version 或 python3 –version 检查Python是否已安装。如果已安装Python，您将在终端上看到类似于以下内容的输出：

如果没有安装Python，您可以在 https://www.python.org/downloads/ 下载它。

• 了解Python。您需要了解如何编写Python类、模块和函数。
• 软件包管理器。我们将使用pip进行演示。您可以使用以下命令检查是否已安装pip：

pip --version

如果已安装，您将在终端上看到类似的输出。

要安装的软件包的要求可能会有所不同。

我将创建一个简单的Python软件包，以演示如何检查一个数字是否是素数。您可以按照以下步骤进行操作：

• 第一步：创建一个项目文件夹，我将命名为primechecker。
• 第二步：在primechecker文件夹中创建另一个文件夹，命名为prime。
• 第三步：在您在第二步中创建的目录中创建一个文件，命名为prime.py。您可以使用以下命令合并这三个步骤：

mkdir primechecker && cd primechecker && mkdir prime && cd prime && touch prime.py

• 第三步：在您的代码编辑器中打开您的项目。然后，您可以将以下代码添加到检查一个数字是否是素数的prime.py文件中：

def is_prime(number):

    if number < 2:

        return False

    for i in range(2, int(number ** 0.5) + 1):

        if number % i == 0:

            return False

    return True

• 第四步：在prime文件夹中创建一个新文件，命名为__init__.py。这个文件使得Python能够识别我们创建的项目文件夹作为一个软件包。

您可以使用以下命令：

touch prime/__init__.py

• 第五步：测试您的代码。我们可以在根文件夹中的一个test.py文件中创建一个脚本，用于检查一个数字是否是素数。返回到主文件夹并使用以下命令：

touch test.py

然后，您可以将以下代码添加到此文件中：

from prime.prime import is_prime

number = int(input("输入一个数字："))

result = is_prime(number)

print(f"{number} 是素数：{result}")

运行此命令以检查您的代码：

python3 test.py

现在，您可以输入一个数字并检查它是否是素数。

例如，我已经检查了数字5和1是否是素数，并得到了以下结果：

如何在线上传软件包

您可以将创建的软件包托管在PyPI（Python软件包索引）上。这是一个包含数千个Python软件包的中央仓库。如果您还没有账号，请前往https://pypi.org/创建一个。

现在，您可以按照以下步骤将您的软件包上传到网上：

• 第一步：在根文件夹（我的是primechecker）中创建一个新文件，并将其命名为setup.py。
• 第二步：更改setup.py文件的内容，以包含您要上传的软件包的信息。

此文件的代码应如下所示：

from setuptools import setup, find_packages

setup(

    name='primechecker',

    version='1.0.0',

    author='Your Name',

    author_email='[email protected]',

    description='用于检查素数的软件包',

    packages=find_packages(),

)

将名称、作者、作者电子邮件和描述更改为适合您的软件包详情。

• 第三步：构建您的软件包。在仍然在根文件夹中的情况下运行此命令：

python3 setup.py sdist bdist_wheel

如果您检查项目文件夹，您可以在根文件夹中看到两个新文件夹（build和dist）。

• 第四步：安装twine。这是上传软件包到PyPI所需的软件包。

使用此命令：

pip install twine

• 第五步：上传软件包

使用此命令：

twine upload dist/*

您将被提示输入用户名和密码。如果您的软件包名称尚未被占用，该软件包将会在线发布，并且您将在终端上获得一个链接。

您刚刚发布的软件包将对公众开放。任何希望使用该软件包的人都可以使用pip下载它。

例如，我发布的软件包可以按如下方式下载：

pip install primechecker==1.0.0.

创建Python软件包的最佳实践

• 注意Python打包标准：尽管您可以自由决定要创建的软件包类型，但请始终记住Python软件包有一些您应该遵循的标准。在开始编写代码之前，请在https://packaging.python.org/上查看这些标准。
• 部署前测试您的软件包：程序中常见错误。在构建大型软件包时，创建用于生成自动化测试的脚本尤为重要。这种方法可确保您上传的软件包没有错误。
• 版本控制：一个合适的软件包应遵循语义化版本控制。我们演示的软件包版本号为1.0.0。第一部分（1）是主要版本，第二部分（0）是次要版本，最后一部分是修订版本。
• 指定所有依赖项：根据您的需求，您的软件包中可能包含各种依赖项或其他软件包。您应在上传时在软件包的描述中提及所有依赖项。您可以使用setuptools或poetry等工具添加和管理这些依赖项。
• 使用版本控制：编程是一个持续的过程。您可能不断升级或改进您的软件包，添加新功能或使其更高效。您可能还想邀请贡献者。您可以将软件包代码上传到GitHub或GitLab等平台，使您的代码可访问并允许协作。
• 文档化您的代码：我们创建的软件包仅用于演示目的。但是，如果您打算与公众或团队成员共享这样的软件包，您必须生成指导用户的文档。您可以使用Pydoc或Sphinx等工具生成文档。

我还可以在哪里上传Python软件包？

尽管Python软件包索引（PyPI）是Python软件包的官方存储库，但这并不意味着您受到限制。在确定要上传Python软件包的位置时，需考虑文件大小、软件包性质、所需支持级别和目标受众。

您可以上传Python软件包的其他地方包括：

• GitHub：GitHub是最大的代码托管平台。您可以创建一个仓库，并将您的Python软件包作为zip文件添加以重新分发。
• Conda：Conda是一个可以用于Python软件包的软件包管理器。该平台在数据科学家中很受欢迎。在Conda上创建一个帐户，并开始上传您的软件包以便重新分发。
• PyPI镜像：有许多PyPI镜像可以镜像PyPI平台的内容。选择一个适合您需求的镜像来托管您的软件包。

结论

您现在掌握了创建Python软件包并将其发布在线的步骤。我们的示例只是基本的，但您可以进行各种尝试并创建复杂的软件包。然而，在构建Python软件包时，始终创建正确的文件夹结构。