一文搞懂如何自己写一个Python库

你是否曾想过为自己的Python项目编写一个库，以便在不同项目中重复使用代码？

并且能在PyPI仓库中发布，并通过pip install 库名来安装使用

编写Python库可能看起来有些复杂，但实际上并非如此。本文将为你提供一份简明的指南，带你逐步了解如何编写自己的Python库。

文章共分以下部分：

1. 准备工作
2. 创建项目
3. 编写代码
4. 添加库的文档和注释
5. 测试你的库
6. 发布到PyPI测试仓库
7. 发布到PyPI官方仓库
8. 通过pip安装测试使用
9. 总结

一、准备工作

1.1 注册PyPI账号

• 在https://test.pypi.org/平台上自己注册一个账号，用于测试发布的库

• 在https://pypi.org/平台上自己注册一个账号，用于正式发布库

1.2 为你的库取个好听的名字

在开始编写之前，你需要明确你的库将要实现的功能以及它的使用场景。并为你的库取一个好听好记的名字，这有助于确保你的库能够满足用户的需求，并且避免在后期频繁修改。

例如：我想实现一个自己常用库的封装，取名为yourtools , 为什么不直接取tools呢？因为有重名的库，所以大家取名的时候记得先去PyPI平台上搜索看看有没有重名的库。重名的话无法发布~

二、创建项目

准备工作完成后，接下来开始创建一个新的目录来作为你的库的项目文件夹。在这个目录中，你需要包含一个setup.py文件来描述你的库，并且在适当的位置创建Python模块文件以及其他必要的文件。

├── yourtools              目录
│   └── db                 目录
│       ├── __init__.py
│       └── MySQL.py     工具类
├── requirements.txt     依赖库
├── setup.py             安装脚本
├── README.md          说明文档
├── upload_pypi.sh       上传到官方PyPI仓库脚本
├── upload_pypi_test.sh 上传到官方测试PyPI仓库脚本

这里我新建了以上文件目录，并对每个文件进行了解释。以上文件都空着即可，后续会详细讲解每个文件的代码

三、编写代码

开始编写你的Python代码，实现你所定义的功能。确保你的代码结构清晰，遵循Python的最佳实践和PEP规范。

本次演示我们将实现一个针对pymysql通用的MySQL工具类

mysql.py

import pymysql
from sshtunnel import SSHTunnelForwarder
from .dbutils import DBConfig


class MySQL:
    def __init__(self, db_config, ssh_tunnel=None):
        self.dbconfig = DBConfig(db_config)
        if ssh_tunnel:
            ssh_tunnel.start()
            self.dbconfig.host = ssh_tunnel.local_bind_host
            self.dbconfig.port = ssh_tunnel.local_bind_port
        self._init()

    def _init(self):
        try:
            self.connect = pymysql.connect(
                host=str(self.dbconfig.host),
                port=self.dbconfig.port,
                user=str(self.dbconfig.username),
                passwd=str(self.dbconfig.password),
                db=str(self.dbconfig.db),
                charset=str(self.dbconfig.charset)
            )
            self.cursor = self.connect.cursor()
            return True
        except Exception as err:
            rAIse Exception("MySQL Connection error", err)
            return False

    def get_conn(self):
        if self.connect:
            return self.connect
        else:
            self._init()
            return self.connect

    def close_conn(self):
        if self.connect:
            self.connect.close()

    def query(self, sql, param=None):
        """
        Query data
        :param sql:
        :param param:
        :param size: Number of rows of data you want to return
        :return:
        """
        cur = self.connect.cursor(cursor=pymysql.cursors.DictCursor)
        rows = None
        try:
            cur.execute(sql, param)
            rows = cur.fetchall()
        except Exception as e:
            raise Exception(e)
            self.connect.rollback()
        cur.close()
        return rows

    def execute(self, sql):
        """
        exec DML：INSERT、UPDATE、DELETE
        :param sql: dml sql
        :param param: string|list
        :return: Number of rows affected
        """
        try:
            self.cursor.execute(sql)
            self.connect.commit()
        except Exception as e:
            self.connect.rollback()

代码很简单，这里不再解释。

为了后续import方便，我们在__init__.py里对外部暴露的包名规范一下

# __init__.py
from .db.mysql import MySQL

四、添加库的文档和注释

良好的文档和注释对于一个库的成功至关重要。为你的代码添加详细的文档字符串和注释，以便其他人能够理解你的代码，并且能够方便地使用你的库。

接下来，我们编写README.md，这个README.md文件内容决定了你的库在PyPI平台展示的内容，例如：

五、测试你的库

库发布之前要进行自测，避免pip安装使用时有问题。可以直接在pychArm里测试使用，也可以外部调用测试，这里我们假设我们mysql.py代码已经完成没问题。

六、发布到PyPI测试环境

一旦你确认你的库已经完善，你可以选择将其发布到PyPI等Python包管理器中，使其他人能够方便地安装和使用你的库。

编写发布库setup.py文件

import setuptools
import re
import requests
from bs4 import BeautifulSoup

package_name = "yourtools"


def curr_version():
    # 方法1：通过文件临时存储版本号
    # with open('VERSION') as f:
    #     version_str = f.read()

    # 方法2：从官网获取版本号
    url = f"https://pypi.org/project/{package_name}/"
    response = requests.get(url)
    soup = BeautifulSoup(response.content, "html.parser")
    latest_version = soup.select_one(".release__version").text.strip()
    return str(latest_version)


def get_version():
    # 从版本号字符串中提取三个数字并将它们转换为整数类型
    match = re.search(r"(\d+)\.(\d+)\.(\d+)", curr_version())
    major = int(match.group(1))
    minor = int(match.group(2))
    patch = int(match.group(3))

    # 对三个数字进行加一操作
    patch += 1
    if patch > 9:
        patch = 0
        minor += 1
        if minor > 9:
            minor = 0
            major += 1
    new_version_str = f"{major}.{minor}.{patch}"
    return new_version_str


def upload():
    with open("README.md", "r") as fh:
        long_description = fh.read()
    with open('requirements.txt') as f:
        required = f.read().splitlines()

    setuptools.setup(
        name=package_name,
        version=get_version(),
        author="Author's name",  # 作者名称
        author_email="xxxxxxx@163.com", # 作者邮箱
        description="Python helper tools", # 库描述
        long_description=long_description,
        long_description_content_type="text/markdown",
        url="https://pypi.org/project/yourtools/", # 库的官方地址
        packages=setuptools.find_packages(),
        data_files=["requirements.txt"], # yourtools库依赖的其他库
        classifiers=[
            "Programming Language :: Python :: 3",
            "License :: OSI Approved :: MIT License",
            "Operating System :: OS Independent",
        ],
        python_requires='>=3.6',
        install_requires=required,
    )


def write_now_version():
    print("Current VERSION:", get_version())
    with open("VERSION", "w") as version_f:
        version_f.write(get_version())


def main():
    try:
        upload()
        print("Upload success , Current VERSION:", curr_version())
    except Exception as e:
        raise Exception("Upload package error", e)


if __name__ == '__main__':
    main()

upload_pypi_test.sh

为了保证库使用正常，我们建议先把库发布到PyPI的测试环境：https://test.pypi.org，我们可以直接修改upload_pypi_test.sh

#!/bin/zsh

rm -rf ./build
rm -rf ./dist
rm -rf ./yourtools.egg-info

python3 setup.py sdist bdist_wheel

python3 -m twine upload --repository-url https://test.pypi.org/legacy/ dist/*

upload_pypi_test.sh代码编写完后，可以执行sh upload_pypi_test.sh发布到测试环境，发布过程中，需要输入PyPI平台的用户名和密码

发布到测试环境后，可以直接通过pip命令安装pip install -i https://test.pypi.org/simple/yourtools

如果pip安装成功后，可以写一个test.py文件来测试使用，由于我们在__init__.py里提前import了MySQL，所以这里我们只需要执行如下命令即可导入

from yourtools import MySQL

如果以上命令没报错，则说明库导入完成，下面可以测试数据库工具类的增删改查功能了

def test_mysql():
    dbconfg = {
        'host': '172.0.0.1',
        'port': 3306,
        'username': 'root',
        'password': '123456',
        'db': 'test',
        'charset': 'utf8'
    }
    server = SSHTunnelForwarder(
        ('跳板机服务器IP', 45535),
        ssh_username='root',
        ssh_password='123456',
        remote_bind_address=('远程数据库IP', 3366),
        local_bind_address=('127.0.0.1', 3366)
    )
    # 不使用跳板机
    mysql = MySQL(dbconfg)
    # 使用跳板机，需要传递一个SSHTunnelForwarder对象
    mysql = MySQL(dbconfg,ssh_tunnel=server)
    
    # query data
    result = mysql.query("select * from users")
    print(result)
    # dml sql 
    result = mysql.execute("insert into users(name,birthday,ts) values('灭霸2','2022-11-01 16:00:00','2022-11-01 16:00:00') ")

七、发布到PyPI官方仓库

如果以上测试没问题，下面我们将该库发布到PyPI的生产仓库中，同样逻辑，修改upload_pypi.sh文件

#!/bin/bash

# Upload project to pypi

rm -rf ./build
rm -rf ./dist
rm -rf ./yourtools.egg-info

python3 setup.py sdist bdist_wheel

python3 -m twine upload dist/*

执行sh upload_pypi.sh发布到PyPI生产环境，发布过程中，需要输入PyPI平台的用户名和密码

八、通过pip安装测试使用

当以上步骤全部完成后，恭喜你，已经实现了将自己写的Python发布到PyPI仓库中了，接下来就可以把这个牛逼轰轰的库告诉你身边的朋友推广使用了。

九、总结

1. 本文基于yourtools库作为演示说明，该库地址https://pypi.org/project/yourtools/
2. yourtools库源码：https://github.com/FearlessPeople/yourtools
3. 小提示：通过setup.py文件，还可以将你的代码部署到私有Python解释器环境中哟，例如你公司服务器上的Python环境里

以上就是编写Python库的步骤，通过这些步骤，你也可以轻松地编写出一个Python库，为自己和其他人提供便利。祝你编写愉快！

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