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20210330 软件目录结构规范

4.软件目录结构规范 

为什么要设计好目录结构? 

"设计项目目录结构"就和"代码编码风格"一样,属于个人风格问题。对于这种风格上的规范,一直都存在两种态度: 

  1.一共同学认为,这种个人风格问题“无关紧要”。理由是能让程序work就好,风格问题根本不是问题。 

  2.另一类同学认为,规范化能更好的控制程序结构,让程序具有更高的可读性。 

我是比较偏向于后者的,因为我是前一类同学思想行为下的直接受害者。我曾经堆护过一个非常不好读的项目,其实现的逻辑并不复杂,但是却耗费了我非常长的时间去理解它想表达的意思。

从此我个人对于提高项目可读性、可维护性的要求就很高了。“项目目录结构”其实也是属于“可读性和可维护性”的范畴,我们设计一个层次清晰的目录结构,就是为了达到以下两点: 

  1.可读性高:不熟悉这个项目的代码的人:一眼就能看懂目录结构,知道程序启动脚本是哪个,测试目录在哪儿,配置文件在那儿等等。从而非常快速的了解这个项目。 

  2.可维护性高:定义好组织规则后,维护者就能很明确地知道,新增的哪个文件和代码应该放在什么目录之下。这个好处是:随着时间的推移,代码/配置的规模增加,项目结构不会混乱,仍然能够组织良好。 

所以,我认为,保持一个层次的目录结构是有必要的。更何况组织一个良好的工程目录,其实是一件很简单的事儿。 

 

目录组织方式 

关于如问组织一个较好的Python工程目录结构:已经有一些得到了共识的目录结构。在Stackoverflow的这个问题上,能看到大家对Python目录结构的讨论。 

这里面说的已经很好了,我也不打算重新造轮子列举各种不同的方式,这里面我说一下我的理解和体会。 

 

假设你的项目名为foo,我比较建议的最方便快捷目录结构这样就足够了: 

 

Foo/                    # 项目名

|-- bin / 

|  |--foo               # 可执行文件,是启动脚本

|                       # 可执行文件放的目录

|--foo/                 # 主程序目录,主要程序逻辑都在这里

|  |--tests/            # 测试代码,就是单元测试等需要的测试代码

|  |  |-- __init__ ·py 

|  |  |--test_main.py 

|  |

|  |-- __init__ ·py       # 要想实现 bin中的 foo 调用 main,必须有 这个文件

|  |--main.py           # 主程序中又分出一个 main,main是程序主入口,启动 bin 中的 foo 调用 main

|

|--docs/                # 文档

|  |--conf.py 

|  |--abc.rst 

|

|--setup.py             # 安装部署脚本,执行后,需要装的东西一键搞定

|--requirements.txt     # 依赖关系

|--README      

 

# 符合类似规范的才可以称为软件

 

简要解释一下:            

   1.bin/:存放项目的一些可执行文件,当然你可以起名script/之类的也行。 

   2.foo/:有项目的所有源代码。

   (1)源代码中的所有摸块、包都应该放在此目示。不要置于项层目录。

   (2)其子目录tests/存放单元测试代码;

   (3)程序的入口最好命名为main.py: 

   3.docs/:存放一些文档。 

   4.setup.py:安装、部署、打包的脚本。 

   5.requirements.txt:存放软件依赖的外部Python包列表。 

   6.README:项目说明文件。

 

除此之外,有一些方案给出了更加多的内容。比如LICENSE.txt,ChangeLog.txt文件等,没有列在这里是因为

这些东西主要是项目开源的时候需要用到。

 

关于README的内容 

这是每个项目都应该有的一个文件,目的是能简要描述该项目的信息,让读者快速了解这个项目。 

它需要说明以下几个事项: 

  1.软件定位,软件的基本功能。 

  2.达行代码的方法:安装环境、启动命令等。 

  3.简要的使用说明。 

  4.代码目录结构说明,更详细点可以说明软件的基本原理。 

  5.常见问题说明。 

我觉得有以上几点是比较好的一个README。在软件开发初期, 由于开发过程中以上内容可能不明确或者发生变化, 

并不是一定要在一开始就将所有信息都补全。但是在项目完结的时候,是需要撰写这样的一个文档的。 

可以参考Redis源码中Readme的写法, 这里面简洁但是清晰的描述了Redis功能和源码结构。 

 

关于requirements.txt和setup.py 

setup.py 

一般来说,用setup.py来管理代码的打包、安装、部署问题。

业界标准的写法用Python流行的打包工具setuptools来管理这些事情。这种方式普遍应用于 

开源项目中。不过这里的核心思想不是用标准化的工具来解决这些问题,而是说,一个项目一定要有一个安装部署工具,能快速便捷的在一台新机器上将环 

境装好、代码部署好和将程序运行起来。 

# setup有一个标准的包管理工具 setuptools,可以用pip装python包;用 setuptools 就可以把自己写的代码打包成pip可以安装和管理的

这个别人是踩过坑的。 

刚开始接触Python写项目的时候, 安装环境、部署代码、运行程序这个过程全是手动完成, 遇到过以下问题: 

   1.安装环境时经常忘了最近又添加了一个新的Python包, 结果一到线上运行, 程序就出错了。 

   2.Python包的版本依赖问题, 有时候我们程序中使用的是一个版本的Python包, 但是官方的已经是最新的包了, 通过手动安装就可能装错了。 

   3.如果依赖的包很多的话,一个一个安装这些依赖是很费时的事情。 

   4.开始写项目的时候,将程序跑起来非常麻烦,因为可能经常忘了要怎么安装各种依赖。 

 

requirements.txt 

这个文件存在的目的是: 

   1.方便开发者维护软件的包依赖。将开发过程中新增的包添加进这个列表中, 避免在setup.py安装依赖时漏掉软件包。 

   2.方便读者明确项目使用了哪些Python包。 

 

这个文件的格式是每一行包含一个包依赖的说明, 通常是flask>=0.10 这种格式, 要求是这个格式能被pip识别, 这样就可以简单的通过pip install -r 

requirements.txt来把所有Python包依赖都装好了。 

 

关于配置文件的使用方法  

注意,在上面的目录结构中,没有将conf.py放在源码目录下,而是放在docs/目录下。  

 

# 那么如何跨目录?如何通过 bin 中的 foo 文件 调用 foo 中的 main.py?

# 在 pycharm 中,选择 File → New Directory,名称叫做 Atm (如果是一个项目,项目名首字母要大写)

# 在 atm 下创建 New Package,第一个是 bin,第二个是 conf,创建 Package 后,自动多出 __init__

 

 atm.py在调用时希望调用 settings.py 和 main.py 应该怎么做?

 

1-1

print (__file__)

--->

C:/Users/Taburiss/PycharmProjects/pythonProject1/Atm/ bin /atm.py

# 返回一个相对路径,因为现在是在 pycharm 中

# 要动态获取到绝对路径,加载到环境变量中

 

1-1-2

import os

print (os.path.abspath(__file__))

--->

C:\Users\Taburiss\PycharmProjects\pythonProject1\Atm\bin\atm.py

# 通过相对路径,自动返回绝对路径

 

1-2

import os

 

# 在向上一级就可以找到 bin,如何向上找一级

# 列表拆分,去掉最后一个值,在拼起来,就可以,不过这样很麻烦

# dirname 返回目录名,不要文件名

print (os.path.dirname(os.path.abspath(__file__)))

--->

C:\Users\Taburiss\PycharmProjects\pythonProject1\Atm\bin

# 现在就找到了atm的上级目录

 

1-3

# 还需要往上一级到 Atm 文件夹 才可以import conf 和 core

# 所以需要继续向上一级

print (os.path.dirname(os.path.dirname(os.path.abspath(__file__))))

--->

C:\Users\Taburiss\PycharmProjects\pythonProject1\Atm

 

1-3-1

# 现在给它赋值,并添加环境变量

import os

import sys

BASE_DIR = os.path.dirname(os.path.dirname(os.path.abspath(__file__)))

sys.path.append(BASE_DIR)

# 然后就可以 import conf,core 了

 

1-4

import os

import sys

BASE_DIR = os.path.dirname(os.path.dirname(os.path.abspath(__file__)))

sys.path.append(BASE_DIR)

import conf,core

 

# 标红是因为 pycharm 启动之前没有这个环境变量

 

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