解析Python編程中的包結構

假設你想設計一個模塊集（也就是一個“包”）來統(tǒng)一處理聲音文件和聲音數(shù)據(jù)。通常由它們的擴展有不同的聲音格式，例如：WAV，AIFF，AU），所以你可能需要創(chuàng)建和維護一個不斷增長的各種文件格式之間的轉(zhuǎn)換的模塊集合。

并且可能要執(zhí)行聲音數(shù)據(jù)處理（如混合，添加回聲，應用平衡功能），所以你寫一個永無止境的流模塊來執(zhí)行這些操作：模塊設計的包如下：    
sound/             Top-level package
   __init__.py        Initialize the sound package
   formats/         Subpackage for file format conversions
       __init__.py
       wavread.py
       wavwrite.py
       aiffread.py
       aiffwrite.py
       auread.py
       auwrite.py
       ...
   effects/         Subpackage for sound effects
       __init__.py
       echo.py
       surround.py
       reverse.py
       ...
   filters/         Subpackage for filters
       __init__.py
       equalizer.py
       vocoder.py
       karaoke.py
       ...

當導入包以后，Python通過sys.path中的目錄來尋找包的子目錄。 每一個包都必須有__init__.py文件，這樣做是為了防止某些目錄有一個共同的名字。在最簡單的情況下，__ init__.py可以只是一個空文件，但它也可以執(zhí)行包的初始化代碼，包括設置__all__變量，稍后介紹。 我們可以從包中導入單個模塊，

例如： import sound.effects.echo 這會載入子模塊sound.effects.echo。它必須引用全名。    
sound.effects.echo.echofilter(input, output, delay=0.7, atten=4)

另外一種導入子模塊的方法： from sound.effects import echo 這樣就加載了echo子模塊，沒有包括包的前綴，因此它可以用作如下：    
echo.echofilter(input, output, delay=0.7, atten=4)
或者可以    
from sound.effects.echo import echofilter echofilter(input, output, delay=0.7, atten=4)
請注意，如果你使用包導入一個子模塊（或子包），像一個函數(shù)，類或變量。 import語句首先測試導入的對象是否包中定義，如果沒有，它假定這是一個模塊，并嘗試加載它。如果還沒有找到，則會引發(fā)一個ImportError異常。
python 包管理工具大亂斗
1. distutils
distutils 是 python 標準庫的一部分，2000年發(fā)布。使用它能夠進行 python 模塊的 安裝 和 發(fā)布。
etup.py 就是利用 distutils 的功能寫成，我們可以看一個簡單的 setup.py 的例子。
在這里可以看到關于 setupt.py 格式的所有詳細描述：Writing the Setup Script。
要安裝一個模塊到當前的 python 環(huán)境中，可以使用這個模塊提供的 setup.py 文件：    
python setup.py install
下面的代碼會發(fā)布一個 python 模塊，將其打包成 tar.gz 或者 zip 壓縮包：    
python setup.py sdist

甚至能打包成 rpm 或者 exe 安裝包：    
python setup.py bdist_rpm
python setup.py bdist_wininst
2. setuptools 和 distribute
setuptools 是一個為了增強 distutils 而開發(fā)的集合，2004年發(fā)布。它包含了 easy_install 這個工具。
ez_setup.py 是 setuptools 的安裝工具。ez 就是 easy 的縮寫。
簡單的說，setuptools 是一個項目的名稱，是基礎組件。而 easy_install 是這個項目中提供的工具，它依賴基礎組件工作。
為了方便描述，下面文章中提到的 setuptools 被認為與 easy_install 同義。
使用 setuptools 可以自動 下載、構建、安裝和管理 python 模塊。
例如，從 PyPI 上安裝一個包：    
easy_install SQLObject
下載一個包文件，然后安裝它：    
easy_install http://example.com/path/to/MyPackage-1.2.3.tgz
從一個 .egg 格式安裝：    
easy_install /my_downloads/OtherPackage-3.2.1-py2.3.egg
distribute 是 setuptools 的一個分支版本。分支的原因可能是有一部分開發(fā)者認為 setuptools 開發(fā)太慢了。但現(xiàn)在，distribute 又合并回了 setuptools 中。因此，我們可以認為它們是同一個東西。事實上，如果你查看一下 easy_install 的版本，會發(fā)現(xiàn)它本質(zhì)上就是 distribute 。    
# easy_install --version
distribute 0.6.28
3. Eggs
Eggs 格式是 setuptools 引入的一種文件格式，它使用 .egg 擴展名，用于 Python 模塊的安裝。
setuptools 可以識別這種格式。并解析它，安裝它。
4. pip
注意，從此處開始，easy_install 和 setuptools 不再同義。
pip 是目前 python 包管理的事實標準，2008年發(fā)布。它被用作 easy_install 的替代品，但是它仍有大量的功能建立在 setuptools 組件之上。
pip 希望不再使用 Eggs 格式（雖然它支持 Eggs），而更希望采用“源碼發(fā)行版”（使用 python setup.py sdict 創(chuàng)建）。這可以充分利用 Requirements File Format 提供的方便功能。
pip 可以利用 requirments.txt 來實現(xiàn)在依賴的安裝。在 setup.py 中，也存在一個 install_requires 表來指定依賴的安裝。
pip 支持 git/svn/hg 等流行的 VCS 系統(tǒng)，可以直接從 gz 或者 zip 壓縮包安裝，支持搜索包，以及指定服務器安裝等等功能。
pip vs easy_install 詳細介紹了兩者的不同。它們可以說是各占勝場，但 pip 明顯優(yōu)勢更大。
5. wheel
wheel 本質(zhì)上是一個 zip 包格式，它使用 .whl 擴展名，用于 python 模塊的安裝，它的出現(xiàn)是為了替代 Eggs。
wheel 還提供了一個 bdist_wheel 作為 setuptools 的擴展命令，這個命令可以用來生成 wheel 包。
pip 提供了一個 wheel 子命令來安裝 wheel 包。當然，需要先安裝 wheel 模塊。
setup.cfg 可以用來定義 wheel 打包時候的相關信息。
Wheel vs Egg 詳細介紹了 wheel 和 Eggs 格式的區(qū)別，很顯然，wheel 優(yōu)勢明顯。
Python Wheels 網(wǎng)站展示了使用 Wheels 發(fā)行的 python 模塊在 PyPI 上的占有率。
pypip.in 也支持 wheel。
6. distutils2 和 distlib
distutils2 被設計為 distutils 的替代品。從2009年開發(fā)到2012年。它包含更多的功能，并希望以 packaging 作為名稱進入 python 3.3 成為標準庫的一部分。但這個計劃 后來停滯了 。
distlib 是 distutils2 的部分，它為 distutils2/packaging 提供的低級功能增加高級 API，使其便于使用。
這里 介紹了 distlib 沒有進入 python 3.3 標準庫的一些原因。
因此，可以暫時不必了解這兩個工具，靜觀其變即可。