【Python三种打包方式】分别使用PyInstaller & setupTools & 拷贝环境实现项目打包

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【Python三种打包方式】分别使用PyInstaller & setupTools & 拷贝环境实现项目打包
- 1、setupTools和PyInstaller打包的区别
- 2、使用setupTools打包本地项目
- - 0）项目准备 & 生成`requirements.txt` & 编写打包文件
  - - a）项目准备
    - b）生成`requirements.txt`
    - c）编写打包文件
  - 1）打包成源码 & 二进制可安装软件包（`whl`）并引用
  - 2）上传whl到PyPI
  - 3）可能存在的问题
- 3、使用PyInstaller打包本地项目
- - 1）PyInstaller将主函数打包成可执行文件
  - 2）导包和静态文件引入问题
  - 3）其他问题
- 4、拷贝环境并编写执行脚本

1、setupTools和PyInstaller打包的区别

pyinstaller和setuptools打包有什么区别（来自ChatGPT的答案）

pyinstaller和setuptools都是 Python 中常用的打包工具，但它们的主要目的和工作方式略有不同。

pyinstaller 是一个可以将 Python 代码打包成一个可执行文件的工具，它会将你的 Python代码和所有依赖项打包成一个单独的可执行文件，让你的代码可以在没有Python解释器的情况下运行。这使得你可以将你的 Python 应用程序发布给没有安装 Python 的用户，或者将它们放在没有 Python 环境的机器上。

setuptools 则是一个用于构建 Python 软件包的工具，它可以帮助你将你的 Python代码打包成一个可安装的软件包，你可以将这个软件包发布到 PyPI 或其他软件包管理器中。setuptools还提供了许多用于定义软件包元数据、依赖项和其他设置的选项，以及用于打包软件包的命令行工具。

因此，尽管 pyinstaller和 setuptools两者都能将 Python 代码打包成一个独立的分发形式，但它们的主要目的略有不同。

如果你想要将你的 Python应用程序打包成一个单独的可执行文件，可以选择 pyinstaller。

如果你想要将你的 Python 代码打包成一个可安装的软件包并将其发布到 PyPI 或其他软件包管理器中，可以选择setuptools。

2、使用setupTools打包本地项目

参考

【python】上传 Python 包到 pypi 官网
【Python】如何在PyPI上发布自定义软件包
Packaging and distributing projects
Python 项目代码写完了，然后怎么打包和发布？

0）项目准备 & 生成`requirements.txt` & 编写打包文件

a）项目准备

假设Python项目的目录结构如下：

其中pdf_handler.py代码为：

import pdfplumber
from PyPDF2 import PdfReader, PdfWriter
import os

import sys

pdf_path = "resume.pdf"  #相对位置，不能使用绝对位置

#提取PDF文字
def extract_pdf_text():
    # 提取pdf指定页的文字
    with pdfplumber.open(pdf_path) as pdf:
        page01 = pdf.pages[0]  # 指定页码
        text = page01.extract_text()  # 提取文本
        print(f"第一页pdf的文本内容为：{text}",end='\n')

    #提取所有页pdf文字
    with pdfplumber.open(pdf_path) as pdf:
        print(f"所有页pdf的文本内容如下：")
        for page in pdf.pages:  #遍历所有页
            text = page.extract_text()  # 提取当前页的文本
            print(text)

#提取PDF表格
def extract_pdf_table():
    with pdfplumber.open(pdf_path) as pdf:
        print(f"所有页pdf的表格内容如下：")
        for page in pdf.pages:  # 遍历所有页
            table = page.extract_table()  # 提取当前页的文本
            print(table)

#分割PDF
def split_pdf():
    #如果使用PdfFileReader会抛出异常：PyPDF2.errors.DeprecationError: PdfFileReader is deprecated and was removed in PyPDF2 3.0.0. Use PdfReader instead.
    file_reader = PdfReader(pdf_path)  #实例化pdf reader对象
    # getNumPages() 获取总页数会报错：PyPDF2.errors.DeprecationError: reader.getNumPages is deprecated and was removed in PyPDF2 3.0.0. Use len(reader.pages) instead.
    for page in range(len(file_reader.pages)):
        file_writer = PdfWriter()  #实例化pdf writer对象
        # 将遍历的每一页对象添加到pdf writer对象中，使用file_reader.getPage(page)会报错：PyPDF2.errors.DeprecationError: reader.getPage(pageNumber) is deprecated and was removed in PyPDF2 3.0.0. Use reader.pages[page_number] instead.
        file_writer.add_page(file_reader.pages[page])  #PyPDF2.errors.DeprecationError: addPage is deprecated and was removed in PyPDF2 3.0.0. Use add_page instead.
        with open(f'{os.path.join(saveDir,str(page)+".pdf")}', 'wb') as out:
            file_writer.write(out)

其中main.py为主函数入口，代码为：

from pdf_task.pdf_handler import extract_pdf_text,extract_pdf_table,split_pdf
import os

if __name__ == '__main__':
    print("Hello world")
    extract_pdf_text()
    extract_pdf_table()
    split_pdf()
    os.system("pause")

这里创建两个完全一样的pdf_task，用来模拟pypi_test包中包含这两个模块。

b）生成`requirements.txt`

接着在项目根目录下（pypi_test）使用pipreqs，生成关于整个包的第三方依赖文件requirements.txt。（参考python生成requirements.txt的两种方法）

pip install pipreqs -i https://pypi.tuna.tsinghua.edu.cn/simple

#生成requirements.txt命令如下
pipreqs . --encoding=utf8 --force  #如果requirement.txt已存在，则

requirement.txt生成内容如下：

pdfplumber==0.8.0
PyPDF2==3.0.1
setuptools==67.3.3

c）编写打包文件

接着分别创建并编写相应的打包文件：

README.md：关于这个项目的具体描述（自定义）
LICENSE：对关于项目所有权即使用约束等问题的描述（自定义，参考https://choosealicense.com/）

pyproject.toml：需要指定setuptools的最低版本，脚本内容如下

[build-system]
requires = ["setuptools>=42"]
build-backend = "setuptools.build_meta"

setup.py：使用setuptools进行打包的脚本，内容包括如下几个部分，参考Python 项目代码写完了，然后怎么打包和发布？

name: 你定义的包名，可以用字母、数字、下划线，需要确保唯一性。
version: 项目的版本号。
author: 你(作者)的名称。
author_email: 你(作者) 的邮箱。
description: 项目的简要描述。
long_description_content_type：长描述内容的使用的标记类型，一般为 markdown 或者 rst。
url: 你这个项目的主页地址，也可以直接链接到你这个项目的Github 地址上面去。
include_package_data: 是否添加 py 以外的文件。
package_data: 需要添加 Python 的额外文件列表。
packages: 直接用 setuptool 找到你项目所有相关的包列表。这里直接使用find_packages()自动寻找
classifiers: 附加说明，比如这里写的就是使用于 Python3 版本，使用的是 MIT 协议，独立于 OS。
python_requires: python 版本要求。

我编写的setup.py脚本如下：

#参考 https://juejin.cn/post/7053009657371033630, https://zhuanlan.zhihu.com/p/527321393
#!/usr/bin/env python
from os import path
from setuptools import setup, find_packages

here = path.abspath(path.dirname(__file__))
with open(path.join(here, 'requirements.txt'), 'r', encoding='utf-8') as f:
    all_reqs = f.read().split('\n')

with open(path.join(here, 'README.md'), 'r', encoding='utf-8') as f:
    long_description = f.read()

install_requires = [x.strip() for x in all_reqs if 'git+' not in x]

setup(
    name='pypi_test',  # 必填，项目的名字，用户根据这个名字安装，pip install SpiderKeeper-new
    version='1.0.0',  # 必填，项目的版本，建议遵循语义化版本规范
    author='wangxiaoxi',  # 项目的作者
    description='pypi测试',  # 项目的一个简短描述
    long_description=long_description,  # 项目的详细说明，通常读取 README.md 文件的内容
    long_description_content_type='text/markdown',  # 描述的格式，可选的值： text/plain, text/x-rst, and text/markdown
    author_email='1046474088@qq.com',  # 作者的有效邮箱地址
    url='https://github.com/test',  # 项目的源码地址
    license='MIT',
    include_package_data=True,
    package_data= {
        'src' : ["resources/"]
    },
    packages=find_packages(),  # 必填，指定打包的目录，默认是当前目录，如果是其他目录比如 src, 可以使用 find_packages(where='src')
    install_requires=install_requires,  # 指定你的项目依赖的 python 包，这里直接读取 requirements.txt
    # 分类器通过对项目进行分类，帮助用户找到项目
    classifiers=[
        'License :: OSI Approved :: MIT License',
        'Operating System :: OS Independent',
        'Programming Language :: Python :: 3',
    ],
    python_requires=">=3.8"
)

编写好以上所有文件之后，目录结构如下：

1）打包成源码 & 二进制可安装软件包（`whl`）并引用

先升级一下setuptools和wheel的版本：
```
pip install --upgrade setuptools wheel
```
接着在根目录（pypi_test），使用如下命令打包源码：
```
python setup.py sdist
```
此时会在根目录下产生一个dist文件夹，里面有打包好的源码压缩包pypi_test-1.0.0.tar.gz，解压好后即为根目录下的python源码。
接着在根目录（pypi_test），使用如下命令打包源码：
```
python setup.py bdist_wheel
```
此时会在dist文件夹中生成一个该项目的二进制可安装文件pypi_test-1.0.0-py3-none-any.whl；并且生成一个build文件夹，其中lib包含整个项目两个模块的python源码，不包括静态资源。
如果想同时打包源码，并且打包二进制可安装软件包，可以直接使用如下命令：
```
python setup.py sdist bdist_wheel
```
打包后的目录结构如下：

如果要想引用这个包，可以直接pip install .\pypi_test-1.0.0-py3-none-any.whl，

接着在新项目中创建一个python_test去直接引用这个项目中的pdf_task，pdf_task2两个模块。

from pdf_task.pdf_handler import extract_pdf_text

extract_pdf_text()  
# 或许会报找不到静态资源的错误：FileNotFoundError: [Errno 2] No such file or directory: 'D:\\programSoftware\\python\\anaconda\\envs\\spider_env\\lib\\site-packages\\pdf_task\\resume.pdf'，
# 可以将resume.pdf放到"site-packages/pdf_task/'中即可解决

如果不想使用这个包，可以通过pip uninstall pypi_test进行卸载，其中pypi_test是在setup.py中配置的项目名。

2）上传whl到PyPI

先在https://pypi.org/account/register/注册一个pypi账号：

接着安装twine：

pip install twine

最后在pypi_test目录下，将setupTools打包好的dist文件上传到pypi上：

twine upload dist/*

其中可能存在的问题：

报错1：上传的dist文件夹中包含除whl之外的文件夹
(spider_env) PS D:\桌面\pypi_test> twine upload dist/*
Uploading distributions to https://upload.pypi.org/legacy/
ERROR    InvalidDistribution: Unknown distribution format: 'pypi_test-1.0.0'
解决方法：删除掉dist文件夹中多余的文件夹。
报错2：该项目名已被别人使用，参考HTTPError: 403 Client Error: The user allowed to upload to project · GitHub
ERROR    HTTPError: 403 Forbidden from https://upload.pypi.org/legacy/
         The user 'wangxiaoxi' isn't allowed to upload to project 'pypi_test'. See https://pypi.org/help/#project-name for more
         information. 
解决方法：删除掉原来的whl文件，修改setup.py中的项目名并重新打包，重新上传。这里将项目名修改为wangwangwang_pypi_test。

成功完成上传后，可以通过控制台中的链接访问：

3）可能存在的问题

模块名不能是python关键字（比如main），否则打包虽然成功，但是不能直接引用。

3、使用PyInstaller打包本地项目

参考

Pyinstaller打包文件太大的解决方案_python_脚本之家
使用pyQt5 + agora + leanCloud实现基于学生疲劳检测的在线课堂_学生上课疲劳监测

1）PyInstaller将主函数打包成可执行文件

关于pyinstaller打包命令参数如下：

--distpath <path>: 打包到哪个目录下
-w: 指定生成 GUI 软件，也就是运行时不打开控制台
-c: 运行时打开控制台
-i <Icon File>: 指定打包后可执行文件的图标
--clean: 在构建之前清理PyInstaller缓存并删除临时文件

这里依然使用上面的项目举例子，但和setuptools打包不同的是，这里只对pdf_task单个模块中的main.py入口函数进行打包（其中main.py在pdf_task根目录下），由于不包含GUI桌面，因此使用保留控制台输出，打包命令命令如下：

(spider_env) PS D:\桌面\pypi_test> pyinstaller --distpath D:/pypi_package/Release/ --clean pdf_task/main.py

打包后会在当前目录（pypi_test）下生成一个build文件夹，并在distpath路径下生成发布版（Release）的打包文件。

2）导包和静态文件引入问题

Note：

在打包时要注意将main.py放在模块的根目录（这里是pdf_task）下，并且python文件在import导入包内的其他模块时，必须要加上根目录名：

比如这样在执行Release中的可执行文件时，会抛出No module named 'pdf_handler'的错误：
```
from pdf_handler import extract_pdf_text,extract_pdf_table,split_pdf
import os

if __name__ == '__main__':
    print("Hello world")
    extract_pdf_text()
    extract_pdf_table()
    split_pdf()
    os.system("pause")
```
需要修改成如下导入方式才不会报pdf_handler没找到的错误（前提是pdf_task是一个Python包，其中必须包含一个空的__init__.py，否则还会报错）：
```
from pdf_task.pdf_handler import extract_pdf_text,extract_pdf_table,split_pdf
import os

if __name__ == '__main__':
    print("Hello world")
    extract_pdf_text()
    extract_pdf_table()
    split_pdf()
    os.system("pause")
```
如果直接执行上面Release文件夹下的main.exe会报如下错误
Note：如果控制台一闪而过，则使用带GUI界面的命令pyinstaller --distpath D:/pypi_package/Release/ -w --clean pdf_task/main.py，这样可以在界面上查看报错信息。
如果想定位报错的信息，进而引入缺失的静态文件（配置文件或者静态代码库）的话，可以在python中使用raise Exception()来定位。
```
Traceback (most recent call last):
 File "pdf_task\main.py", line 6, in <module>
 File "pdf_task\pdf_handler.py", line 17, in extract_pdf_text
 File "pdfplumber\pdf.py", line 71, in open
FileNotFoundError: [Errno 2] No such file or directory: 'D:\\桌面\\pypi_test\\src\\Release\\main\\pdf_task\\resume.pdf'
```
解决方法是将模块中的静态文件原封不动地拷贝到Release/main中（及拷贝整个pdf_task并删掉所有不必要的py文件）：

这样重新执行Release文件夹下的main.exe就没有问题了。

3）其他问题

如果项目没有GUI界面，但在pyinstaller打包时不小心使用-w选项，导致在程序启动后并没有关闭的按钮可供操作，这里假设我执行的是job_scheduler.exe，在windows10中如果要想结束这个程序，可以如下操作（参考windows环境下，CMD控制台查看进程、结束进程相关命令 | 码农家园）：
```
C:\Users\THINKPAD>tasklist | findstr job_scheduler.exe
job_scheduler.exe            42180 Console                    1    170,928 K

C:\Users\THINKPAD>tasklist /f /t /im job_scheduler.exe
错误: 无效参数/选项 - '/f'。
键入 "TASKLIST /?" 以了解用法。

C:\Users\THINKPAD>taskkill /f /t /im job_scheduler.exe
成功: 已终止 PID 42180 (属于 PID 10888 子进程)的进程。
```
如果能在任务管理器中找到也可以。
windows10开机自启动exe参考Win10系统下设置软件(.exe可执行程序)开机自启方法_RobVisual
如果想将exe可执行文件发布到gitee上，可以参考官方教程：什么是 Release（发行版） – Gitee.com

4、拷贝环境并编写执行脚本

还是以上面pypi_test中的pdf_task模块为例，如果我想让别人在同样操作系统上，在解压好压缩包后直接调用pdf_task/main.py方法，可以将python环境直接拷贝到项目的根目录下，并编写main.py的启动脚本即可。

直接将python虚拟环境spider_env中的所有文件拷贝到根目录下的py38中；
编写启动脚本，执行即可运行main.py；
```
py38\python.exe pdf_task\main.py

pause
```

项目结构如下：

不同于setuptools和pyInstaller打包，直接拷贝Python环境的好处是可以保证原项目结构的完整性，但缺点是对不同系统的移植性会比较差。

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