倚兰听风雨 发表于 2024-2-1 11:48:46

Python Fire:自动生成命令行接口

命令行程序是平时写一些小工具时最常用的方式。
为了让命令行程序更加灵活,我们常常会设置一些参数,根据参数让程序执行不同的功能。
这样就不用频繁的修改代码来执行不同的功能。
随着命令行程序功能的丰富,也就是参数多了以后,解析和管理参数之间的关系会变得越来越繁重。
而本次介绍的 Fire 库,正好可以解决这个问题。
使用 Fire 库,我们只要关心具体功能的实现,最后Fire会帮助我们自动把所有功能组织成一个命令行程序。
Fire库在github上的地址:https://github.com/google/python-fire
1. 一般命令

一般的命令,也就是带有几个参数的一段程序,比如:
# -*- coding:utf-8 -*-

def import_file(fp):
    print("import file from: {}".format(fp))

def export_file(fp):
    print("EXPORT file to: {}".format(fp))这是模拟文件导出功能的两个函数。
使用 Fire 转换成命令行程序非常简单,下面介绍几种常用的方式。
1.1. 默认方式

# -*- coding:utf-8 -*-

import fire

def import_file(fp):
    print("IMPORT file from: {}".format(fp))

def export_file(fp):
    print("EXPORT file to: {}".format(fp))

if __name__ == "__main__":
    # fire默认会将所有函数转换成子命令
    fire.Fire()然后,就可以通过子命令的方式执行导入导出功能。
$ python main.py import_file --fp ./path/xxx.csv
IMPORT file from: ./path/xxx.csv

$ python main.py export_file --fp ./path/xxx.csv
EXPORT file to: ./path/xxx.csv函数的名称自动变为子命令的名称,函数的参数自动变成子命令的参数。
1.2. Fire

Fire库的默认方式会把所有的函数都转换为子命令,
如果只想导出一个函数的话,可以用 Fire的方式。
if __name__ == "__main__":
    # 只导出 import_file 函数作为子命令
    fire.Fire(import_file)只导出一个函数的时候,执行命令的时候不需要输入子命令的名称。
$ python main.py --fp ./path/xxx.csv
IMPORT file from: ./path/xxx.csv1.3. Fire

导出多个函数作为子命令时,默认是使用函数名作为子命令名称的,函数名称有时候会非常长,输入很麻烦。
这时,可以用 Fire 方式。
if __name__ == "__main__":
    # 子命令的名称分别是:import 和 export
    fire.Fire({
      "import": import_file,
      "export": export_file,
    })执行时,使用简化的子命令名称。
$ python main.py import --fp ./path/xxx.csv
IMPORT file from: ./path/xxx.csv

$ python main.py export --fp ./path/xxx.csv
EXPORT file to: ./path/xxx.csv这种方式非常灵活,不仅可以设置子命令名称,还可以控制需要导出哪些函数。
1.4. Fire

除了导出函数,Fire方式也可以导出对象的公有方法。
import fire

class FileHandler():

    def __init__(self):
      pass

    def import_file(self, fp):
      print("IMPORT file from: {}".format(fp))

    def export_file(self, fp):
      print("EXPORT file to: {}".format(fp))

if __name__ == "__main__":
    fh = FileHandler()
    fire.Fire(fh)使用方式如下:
$ python main.py import_file --fp ./path/xxx.csv
IMPORT file from: ./path/xxx.csv

$ python main.py export_file --fp ./path/xxx.csv
EXPORT file to: ./path/xxx.csv使用对象的方式没有直接使用函数那么简单,但有个好处是可以在初始化时传入一些状态。
import fire
import os

class FileHandler():

    def __init__(self, folder=""):
      self.folder = folder

    def import_file(self, fp):
      print("IMPORT file from: {}".format(os.path.join(self.folder, fp)))

    def export_file(self, fp):
      print("EXPORT file to: {}".format(os.path.join(self.folder, fp)))

if __name__ == "__main__":
    # 设置了默认文件夹,使用时直接传入文件名即可
    fh = FileHandler("./default_path")
    fire.Fire(fh)$ python main.py import_file --fp xxx.csv
IMPORT file from: ./default_path/xxx.csv

$ python main.py export_file --fp xxx.csv
EXPORT file to: ./default_path/xxx.csv1.5. Fire

Fire的方式也可以直接作用在类上,不用初始化对象。
if __name__ == "__main__":
    fire.Fire(FileHandler)和 Fire 不同的是,__init__方法的参数也变成了命令的参数,也可以在命令行中调整了。
$ python main.py import_file --fp xxx.csv
IMPORT file from: xxx.csv

$ python main.py import_file --fp xxx.csv --folder ./my_folder
IMPORT file from: ./my_folder/xxx.csv2. 组合命令

当功能越来越多时,可能就会需要组合一些功能一起运行,省得输入一个一个的子命令。
class FileHandler():

    def __init__(self, folder="./defalut_dir"):
      self.folder = folder

    def import_file(self, fp):
      print("IMPORT file from: {}".format(os.path.join(self.folder, fp)))

    def export_file(self, fp):
      print("EXPORT file to: {}".format(os.path.join(self.folder, fp)))

class DatabaseHandler():

    def __init__(self, src="aliyun-mysql", dst="tecent-mysql"):
      self.src = src
      self.dst = dst

    def import_db(self):
      print("IMPORT data from: {} to: {}".format(self.src, self.dst))

    def export_db(self):
      print("EXPORT data from: {} to: {}".format(self.src, self.dst))

# 组合 FileHandler 和 DatabaseHandler
class ComposeHandler():
    def __init__(self):
      self.fh = FileHandler()
      self.dh = DatabaseHandler()

    def import_all(self, fp):
      self.fh.import_file(fp)
      self.dh.import_db()


    def export_all(self, fp):
      self.fh.export_file(fp)
      self.dh.export_db()

if __name__ == "__main__":
    fire.Fire(ComposeHandler)导出组合命令之后,不仅可以执行组合命令,也可以只执行子命令。
$ python main.py import_all --fp xxx.csv
IMPORT file from: ./defalut_dir/xxx.csv
IMPORT data from: aliyun-mysql to: tecent-mysql

$ python main.py export_all --fp xxx.csv
EXPORT file to: ./defalut_dir/xxx.csv
EXPORT data from: aliyun-mysql to: tecent-mysql

$ python main.py fh export_file --fp xxx.csv
EXPORT file to: ./defalut_dir/xxx.csv

$ python main.py dh export_db
EXPORT data from: aliyun-mysql to: tecent-mysql3. 链式命令

链式命令和组合命令不一样的地方在于:
组合命令中,每个命令之间一般是相互独立的,
而链式命令中,上一个命令的执行结果会对下一个命令造成影响。
比如:
class Stat():
    def __init__(self):
      self.total = 0
      self.avg = 0
      self.n = 0

    # 模拟统计合计值
    def sum(self, n):
      self.n += n
      for i in range(n):
            self.total += i

      return self

    # 模拟求平均值
    def average(self):
      if self.n == 0:
            self.avg = 0
      else:
            self.avg = self.total / self.n

      return self

    # 显示分析结果
    def show(self):
      print("SUM: {}, and AVERAGE: {}".format(self.total, self.avg))

if __name__ == "__main__":
    fire.Fire(Stat)执行链式命令时,可以先求和,再求平均值,最后显示结果:
$ python main.py sum 10 average show
SUM: 45, and AVERAGE: 4.5因为是链式命令,所以可以多次执行:
$ python main.py sum 10 sum 10 average show
SUM: 90, and AVERAGE: 4.5

$ python main.py sum 10 sum 20 sum 30 average show
SUM: 670, and AVERAGE: 11.1666666666666664. 复杂命令参数

上面的示例中,参数都是简单的数据类型,比如字符串,数字之类的。
最后,介绍下复杂的命令参数如何使用,所谓复杂的参数,就是元组,列表,字典等等。
def hello(data):
    tp = type(data).__name__
    iftp == "tuple" or tp == "list":
      for item in data:
            print("hello: {}".format(item))

    if tp == "dict":
      for k, v in data.items():
            print("hello: key {}, val {}".format(k, v))

if __name__ == "__main__":
    fire.Fire(hello)python是弱类型语言,函数的参数可以是任何类型。
主要看看命令行中如何传入复杂的类型:
$ python main.py "(aa, bb, cc)"
hello: aa
hello: bb
hello: cc

$ python main.py ""
hello: aa
hello: bb
hello: cc

$ python main.py "{aa: 11, bb: 22}"
hello: key aa, val 11
hello: key bb, val 225. 总结

Python的Fire库是一个构思非常巧妙的命令行接口库,各种语言的命令行接口我接触过不少,还没有在其他编程语言中看到过类似的库。
Fire库最方便的地方在于,你不用再关心命令行的参数(参数的解析一直是命令行程序中最让人头疼的地方),只要专注于自己要实现的功能。
此外,如果你已经有一些python脚本的话,通过这个库把它们改造成命令行程序也非常简单。

来源:https://www.cnblogs.com/wang_yb/p/18000668
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