09.11.2020 в 18:49

Создание интерфейсов командной строки (CLI) с помощью Fire в Python

Интерфейс командной строки (CLI), представляет собой способ взаимодействия с компьютерами с помощью текстовых команд.

Многие инструменты, для которых не требуется графический интерфейс, написаны как инструменты / утилиты CLI. Хотя в Python есть встроенный модуль argparse, существуют и другие библиотеки с аналогичной функциональностью.

Эти библиотеки могут помочь нам в написании сценариев CLI, предоставляя такие услуги, как параметры синтаксического анализа и флаги, для гораздо более продвинутых функций CLI.

В этой статье обсуждается библиотека Python Fire, написанная Google Inc., полезный инструмент для создания интерфейса командной строки с минимальным кодом.

Общая форма приложений CLI

Прежде чем мы начнем с библиотеки Fire, давайте попробуем разобраться в основах программ интерфейса командной строки в целом. В зависимости от программы и команды общий шаблон интерфейса командной строки можно резюмировать следующим образом:

prompt command parameter1 parameter2 ... parameterN

prompt - это последовательность символов, которая предлагает пользователю ввести команду
command - это имя программы, которую выполняет пользователь (например ls)
parameters - это необязательные токены, которые дополняют или изменяют вывод команды

Программа CLI запускается путем ввода имени программы после появления prompt, в данном случае символа $.

Здесь мы используем команду ls, которая возвращает список имен файлов в каталоге, текущий каталог используется по умолчанию:

$ ls
README.md
python

Вы можете изменить поведение или вывод программы командной строки, предоставив ей список токенов или параметров, более известных как флаги. Давайте попробуем флаги команды ls:

$ ls -l
-rwxrwxrwx 1 pandeytapan pandeytapan  10 Sep 23 18:29 README.md
drwxrwxrwx 1 pandeytapan pandeytapan 512 Sep 23 18:29 python

Как видите, после передачи флага -l мы получаем дополнительную информацию для каждой записи, такую как владелец, группа и размер файла.

Флаги, содержащие один дефис (-), называются короткими параметрами, а флаги с двумя дефисами (--) - длинными. Оба вида можно использовать вместе в одной команде, как в следующем примере:

$ ls -l --time-style=full-iso
-rwxrwxrwx 1 pandeytapan pandeytapan  10 2020-09-23 18:29:25.501149000 +0530 README.md
drwxrwxrwx 1 pandeytapan pandeytapan 512 2020-09-23 18:29:25.506148600 +0530 python

Разница между коротким и длинным вариантами:

Короткие варианты можно объединить в цепочку
Если мы хотим использовать короткие варианты как -l так и -a, мы просто вводим -al
Короткие варианты обозначаются одним символом, а длинные варианты имеют полное имя, разделенное дефисом, и не могут быть объединены в цепочку.

Флаг --time-style работает с флагом -l и управляет форматом отображения времени для файлов каталога.

Интерфейс командной строки предоставляет пользователю простой способ настройки и запуска приложения из командной строки. Библиотека Python Fire позволяет легко добавить компонент обработки интерфейса командной строки в любой существующий скрипт Python.

Давайте посмотрим, как создать приложение из командной строки с помощью Python Fire.

Установка

Давайте продолжим и установим библиотеку, используя pip:

pip install fire

Python Fire работает с любым объектом Python, т.е. функциями, классами, словарями, списками и т. д. Давайте попробуем понять использование библиотеки Python Fire на некоторых примерах.

Создание приложения CLI с помощью Python Fire

Скажем, создадим сценарий fire_cli.py и поместим в него функцию:

def greet_mankind():
    """Greets you with Hello World"""
    return 'Hello World'

При запуске этой программы в оболочке Python вывод будет:

>>> from fire_cli import greet_mankind
>>> greet_mankind()
'Hello World'
>>>

Мы можем легко превратить этот скрипт в приложение CLI, используя Python Fire:

import fire

def greet_mankind():
    """
    Returns a textual message
    """
    return 'Hello World'

if __name__ == '__main__':
    fire.Fire()

Вызов fire.Fire() превращает модуль т.е. fire_cli.py в приложение Fire CLI. Более того, функция greet_mankind() автоматически отображается как команда.

Теперь мы можем сохранить и запустить приведенный выше сценарий как CLI следующим образом:

$ python fire_greet_mk_cli.py greet_mankind
Hello World

В качестве напоминания давайте разберемся с вызовом:

$ - подсказка
python - интерпретатор команд
fire_cli.py - это модуль, содержащий команду CLI
greet_mankind - это команда

Передача аргументов команде

Давайте создадим другое приложение CLI, которое принимает имя в качестве параметра и отображает настраиваемое приветственное сообщение:

import fire

def greetings(name):
    '''
    Returns a greeting message
    Parameters
    ----------
    name : string
        String that represents the addresses name 

    Returns
    -------
    string
        greeting message concatenated with name
    '''
    return 'Hello %s' % name

if __name__ == '__main__':
    fire.Fire()

Здесь у нас есть функция, которая принимает строку - name. Python Fire автоматически подбирает это, и если мы предоставим аргумент после вызова greetings, он привяжет этот ввод к параметру name. Мы также добавили комментарий как своего рода документацию к команде --help.

Вот как мы можем запустить эту команду из командной строки:

$ python fire_greet_cli.py greetings Robin
Hello Robin

Приложение Fire CLI может использовать флаги --help для проверки описания команды, созданной из документов Python:

python fire_greet_cli.py greetings --help
NAME
    fire_greet_cli.py greetings - Returns a greeting message

SYNOPSIS
    fire_greet_cli.py greetings NAME

DESCRIPTION
    Returns a greetings message

POSITIONAL ARGUMENTS
    NAME
        String that represents the addresses name

NOTES
    You can also use flags syntax for POSITIONAL ARGUMENTS

Установка функции в качестве точки входа

С небольшими изменениями мы можем контролировать отображение функции greetings() в командной строке и установить ее как точку входа по умолчанию:

import fire

def greetings(name):
    '''
    Returns a greeting message 
    :param name: string argument
    :return: greeting message appended with name
    '''
    return 'Hello %s' % name

if __name__ == '__main__':
    fire.Fire(greetings)

Вот как мы сейчас запустим команду:

$ python fire_greet_cli.py Robin
Hello Robin

Итак, на этот раз нам больше не нужно вызывать команду, поскольку мы неявно определили точку входа greetings с помощью Fire(). Здесь следует отметить, что в этой версии мы можем передать только один аргумент:

$ python fire_greet_cli.py Robin Hood
ERROR: Could not consume arg: Hood
...
$ python fire_greet_cli.py Robin
Hello Robin

Разбор аргументов

Библиотека Fire также работает с классами. Давайте определим класс CustomSequence, который генерирует и возвращает список чисел между start и end:

import fire

class CustomSequence:
    '''Class that generates a sequence of numbers'''
    def __init__(self, offset=1):
        '''
         Parameters
        ----------
        offset : int, optional
            Number controlling the difference between two generated values
        '''
        self.offset = offset

    def generate(self, start, stop):
        '''
        Generates the sequence of numbers

        Parameters
        ----------
        start : int
            Number that represents the elements lower bound
        stop : int
            Number that represents the elements upper bound

        Returns
        -------
        string
            a string that represents the generated sequence
        '''
        return ' '.join(str(item) for item in range(start, stop, self.offset))

if __name__ == '__main__':
    fire.Fire(CustomSequence)

Вот как мы генерируем последовательность с помощью этой утилиты командной строки:

$ python fire_gen_cli.py generate 1 10
1 2 3 4 5 6 7 8 9

Мы использовали класс вместо функции, потому что, в отличие от функций, если мы хотим передать аргумент конструктору, он всегда должен быть представлен как флаг командной строки с двойными дефисами (например, --offset=2).

Следовательно, наше приложение CLI поддерживает необязательный аргумент --offset, который будет передан конструктору класса. Это изменяет вывод, контролируя разницу между двумя последовательными сгенерированными значениями:

Вот результат со значением смещения 2:

$ python fire_gen_cli.py generate 1 10 --offset=2
1 3 5 7 9

Аргументы конструктора всегда передаются с использованием синтаксиса флага, тогда как аргументы другим методам или функциям передаются позиционно или по имени:

$ python fire_gen_cli.py generate --start=10 --stop=20
10 11 12 13 14 15 16 17 18 19
$ python fire_gen_cli.py generate 10 20
10 11 12 13 14 15 16 17 18 19
$ python fire_gen_cli.py generate --start=10 --stop=20 --offset=2
10 12 14 16 18

Мы можем проверить использование команды generate с помощью флага --help. Это даст информацию об использовании CLI:

$ python fire_gen_cli.py generate --help
INFO: Showing help with the command 'fire_gen_cli.py generate -- --help'.

NAME
    fire_gen_cli.py generate - Generates the sequence of numbers

SYNOPSIS
    fire_gen_cli.py generate START STOP

DESCRIPTION
    Generates the sequence of numbers

POSITIONAL ARGUMENTS
    START
        Number that represents the first value for the sequence
    STOP
        Number that represents the ending value for the sequence

NOTES
    You can also use flags syntax for POSITIONAL ARGUMENTS

Использование --help с модулем дает нам информацию об использовании:

$ python fire_gen_cli.py  --help
INFO: Showing help with the command 'fire_gen_cli.py -- --help'.

NAME
    fire_gen_cli.py - Class that generates a sequence of numbers

SYNOPSIS
    fire_gen_cli.py <flags>

DESCRIPTION
    Class that generates a sequence of numbers

FLAGS
    --offset=OFFSET

Флаги Fire

Интерфейс командной строки Fire имеет множество встроенных флагов. Мы уже видели --help еще один полезный флаг --interactive. Использование этого флага переводит нас в режим Python REPL с уже определенным модулем.

Это очень полезно для тестирования команд:

$ python fire_greet_cli.py -- --interactive
Fire is starting a Python REPL with the following objects:
Modules: fire
Objects: component, fire_greet_cli.py, greetings, result, trace

Python 3.7.8 (tags/v3.7.8:4b47a5b6ba, Jun 28 2020, 08:53:46) [MSC v.1916 64 bit (AMD64)]
Type 'copyright', 'credits' or 'license' for more information
IPython 7.16.1 -- An enhanced Interactive Python. Type '?' for help.


In [1]: greetings("Robin")
Out[1]: 'Hello Robin'

Обратите внимание, что флаги Fire должны быть отделены от других параметров двумя дефисами (--), поэтому, если мы хотим использовать оба --help и --interactive, это будет выглядеть примерно так:

$ python fire_greet_cli.py -- --help --interactive

Вывод

Библиотека Google Python Fire - это быстрый и простой способ создания интерфейсов командной строки (CLI) практически для любого объекта Python.

В этой статье мы рассмотрели, как установить Python Fire, а также сгенерировать простые интерфейсы командной строки.

Источник:

Generating Command-Line Interfaces (CLI) with Fire in Python

#Python

2537

Войти на сайт

Создание интерфейсов командной строки (CLI) с помощью Fire в Python

Общая форма приложений CLI

Установка

Создание приложения CLI с помощью&nbsp;Python Fire

Передача аргументов команде

Установка функции в качестве точки входа

Разбор аргументов

Флаги&nbsp;Fire

Вывод

Источник:

Создание приложения CLI с помощью Python Fire

Флаги Fire