封装打包Python脚本

1、前言

封装打包Python的好处，节省了安装各种各样包依赖的问题，同时可以加强我们代码隐私的安全性，这里我的演示环境是Python3.6 ，CentOS7的系统，同时打包工具采用pyinstaller。

2、环境准备

2.1 Python共享so模块

默认Python模块是私有的，我们想打包就需要将我们的so模块变为共享的，那么我们需要执行两个操作即可。

重新编译Python，加入编译参数 --enable-shared
将so共享库加入到系统之中

[root@c7-work-1 ~]# cat /etc/ld.so.conf.d/python3.6.conf
/usr/local/python3.6.5-shared/lib
[root@c7-work-1 ~]# ldconfig

完成上面操作即可了。

2.2 安装pyinstaller

pip install pyinstaller

2.3 准备工程

这里我们只需要准备工程和相关依赖包，并且安装成功即可，程序能正常跑则没问题。

这里根据自己经验来即可了，没啥技巧。

3、代码调整

默认情况下，我们打包后有些代码原有的获取方式会有些转变。

3.1 运行时的环境

当应用程序运行时，可能需要访问以下三个常规位置中的任何位置的数据文件：

捆绑在一起的数据文件；
用户的配置文件；
用户工作目录中的文件

在Python中我们需要注意提防如下：

P1: 使用__file__和sys._MEIPASS

当程序未冻结时，标准Python变量__file__是现在正在执行的脚本的完整路径。当捆绑的应用程序启动时，引导加载程序会设置sys.frozen属性并将绝对路径存储到bundle文件夹中sys._MEIPASS。对于单文件夹捆绑包，这是该文件夹的路径，无论用户在哪里放置它。对于单文件包，这是引导加载程序创建的临时文件夹的路径（请参阅单文件程序的工作原理）。_MEIxxxxxx

P2: 使用sys.executable和sys.argv[0]

当正常的Python脚本运行时，sys.executable是执行程序的路径，即Python解释器。在一个冻结的应用sys.executable程序中，也是执行程序的路径，但这不是Python; 它是单文件应用程序中的引导加载程序或单文件夹应用程序中的可执行文件。这为您提供了一种可靠的方法来查找用户实际启动的冻结可执行文件。

值sys.argv[0]是用户命令中使用的名称或相对路径。它可能是相对路径或绝对路径，具体取决于平台以及应用程序的启动方式。

下面是一个演示代码，有兴趣可以执行下看看效果：

#!/usr/bin/python3
import sys, os
frozen = 'not'
if getattr(sys, 'frozen', False):
        # we are running in a bundle
        frozen = 'ever so'
        bundle_dir = sys._MEIPASS
else:
        # we are running in a normal Python environment
        bundle_dir = os.path.dirname(os.path.abspath(__file__))
print( 'we are',frozen,'frozen')
print( 'bundle dir is', bundle_dir )
print( 'sys.argv[0] is', sys.argv[0] )
print( 'sys.executable is', sys.executable )
print( 'os.getcwd is', os.getcwd() )

3.2 调整项目代码

根据上面的规则，着重调整一下代码。

原代码：

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

New代码：

if getattr(sys, 'frozen', False):
    BASE_PATH = sys._MEIPASS
else:
    BASE_PATH = os.path.abspath(os.path.dirname(os.path.dirname(__file__)))

只需要启动入口脚本调整即可，其他脚本无需调整

4、打包封装

打包:

pyinstaller thunder_predict.spec

如何生成 *.spec文件呢，可以这里直接pyinstaller pyscript即可，然后在修改调整；下面提供我的实例文件：

# -*- mode: python -*-
block_cipher = None
a = Analysis(['predict/thunder_predict.py'],
             pathex=['.'],
             binaries=[],
             datas=[('model', 'model'), ('dataset', 'dataset')],
             hiddenimports=['cython','sklearn','sklearn.ensemble','sklearn.neighbors.typedefs',
                            'sklearn.neighbors.quad_tree','sklearn.tree._utils','scipy._lib.messagestream'],
             hookspath=[],
             runtime_hooks=[],
             excludes=[],
             win_no_prefer_redirects=False,
             win_private_assemblies=False,
             cipher=block_cipher,
             noarchive=False)
pyz = PYZ(a.pure, a.zipped_data,
             cipher=block_cipher)
exe = EXE(pyz,
          a.scripts,
          [],
          exclude_binaries=True,
          name='thunder_predict',
          debug=False,
          bootloader_ignore_signals=False,
          strip=False,
          upx=True,
          console=True )
coll = COLLECT(exe,
               a.binaries,
               a.zipfiles,
               a.datas,
               strip=False,
               upx=True,
               name='thunder_predict')

5、打包So文件库

我们为什么要打包成为so文件呢？

Python有py、pyc、pyw、pyo、pyd等文件格式。

其中，pyc是二进制文件。但很容易被反编译。

pyw也不行，只是隐藏命令行界面而已，可以作为入口脚本。

pyo和pyc差不多，也容易被反编译。

最后剩下pyd格式。pyd格式是D语言(C/C++综合进化版本)生成的二进制文件，实际也会是dll文件。该文件目前位置没找到可以被反编译的消息，只能被反汇编。Sublime text编辑器也是使用该格式。

5.1 打包So模块

打包生成so文件：

python3 ../utils/build_so.py build_ext --inplace

清理无用的文件：

rm -fr build main.c main.py

测试（成功测试成功）：

[root@c7-work-1 thunder]# python3 predict/thunder_predict.py 01:dXBsb2FkRGF0YTE1MzI2Nzk4MzQzNDI= 199
success

Cython脚本内容：

from distutils.core import setup
from Cython.Build import cythonize
"""
python build_so.py build_ext --inplace
"""
setup(
  name = 'main',
  ext_modules = cythonize("main.py"),
)

5.2 重新打包整个

命令如下:

[root@c7-work-1 thunder]# pyinstaller thunder_predict.spec
36 INFO: PyInstaller: 3.4
37 INFO: Python: 3.6.5
................ 省略一下信息

我们检查一下是否已经将我们的So库文件打包。

[root@c7-work-1 thunder]# ls dist/thunder_predict/main.cpython-36m-x86_64-linux-gnu.so
dist/thunder_predict/main.cpython-36m-x86_64-linux-gnu.so

完美。

5.3 完美之余有些略显通俗的坑

Q: pyinstaller利用获取脚本中import来来打包对应的库，如果你打包成so文件了还可以？

A: 这里我通过Python PKG的方式，将so会差别的库放入到__init__.py中，就可以解决这个问题。