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Python 命令行之旅:深入 click(一)

前言

在上一篇文章中,我们初步掌握了 click 的简单用法,并了解到它与 argparsedocopt 的不同。接下来,将深入介绍 click 的各类用法,以让你能轻松打造复杂的命令行程序。

在概念上, click 把命令行分为 3 个组成:参数、选项和命令。

  • 参数 就是跟在命令后的除选项外的内容,比如 git add a.txt 中的 a.txt 就是表示文件路径的参数
  • 选项 就是以 --- 开头的参数,比如 -f--file
  • 命令 就是命令行的初衷了,比如 git 就是命令,而 git add 中的 add 则是 git 的子命令
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本系列文章默认使用 Python 3 作为解释器进行讲解。
若你仍在使用 Python 2,请注意两者之间语法和库的使用差异哦~

参数

基本参数

基本参数 就是通过位置里指定参数值。

比如,我们可以指定两个位置参数 xy ,先添加的 x 位于第一个位置,后加入的 y 位于第二个位置。那么在命令行中输入 1 2的时候,分别对应到的就是 xy

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@click.command()
@click.argument('x')
@click.argument('y')
def hello(x, y):
print(x, y)

参数类型

参数类型 就是将参数值作为什么类型去解析,默认情况下是字符串类型。我们可以通过 type 入参来指定参数类型。

click 支持的参数类型多种多样:

  • str / click.STRING 表示字符串类型,这也是默认类型
  • int / click.INT 表示整型
  • float / click.FLOAT 表示浮点型
  • bool / click.BOOL 表示布尔型。很棒之处在于,它会识别表示真/假的字符。对于 1yesytrue 会转化为 True0nonfalse 会转化为 False
  • click.UUID 表示 UUID,会自动将参数转换为 uuid.UUID 对象
  • click.FILE 表示文件,会自动将参数转换为文件对象,并在命令行结束时自动关闭文件
  • click.PATH 表示路径
  • click.Choice 表示选择选项
  • click.IntRange 表示范围选项

argparse 一样,click 也支持自定义类型,需要编写 click.ParamType 的子类,并重载 convert 方法。

官网提供了一个例子,实现了一个整数类型,除了普通整数之外,还接受十六进制和八进制数字, 并将它们转换为常规整数:

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class BasedIntParamType(click.ParamType):
name = "integer"

def convert(self, value, param, ctx):
try:
if value[:2].lower() == "0x":
return int(value[2:], 16)
elif value[:1] == "0":
return int(value, 8)
return int(value, 10)
except TypeError:
self.fail(
"expected string for int() conversion, got "
f"{value!r} of type {type(value).__name__}",
param,
ctx,
)
except ValueError:
self.fail(f"{value!r} is not a valid integer", param, ctx)

BASED_INT = BasedIntParamType()

文件参数

在基本参数的基础上,通过指定参数类型,我们就能构建出各类参数。

文件参数 是非常常用的一类参数,通过 type=click.File 指定,它能正确处理所有 Python 版本的 unicode 和 字节,使得处理文件十分方便。

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@click.command()
@click.argument('input', type=click.File('rb')) # 指定文件为二进制读
@click.argument('output', type=click.File('wb')) # 指定文件为二进制写
def inout(input, output):
while True:
chunk = input.read(1024) # 此时 input 为文件对象,每次读入 1024 字节
if not chunk:
break
output.write(chunk) # 此时 output 为文件对象,写入上步读入的内容

文件路径参数

文件路径参数 用来处理文件路径,可以对路径做是否存在等检查,通过 type=click.Path 指定。不论文件名是 unicode 还是字节类型,获取到的参数类型都是 unicode 类型。

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@click.command()
@click.argument('filename', type=click.Path(exists=True)) # 要求给定路径存在,否则报错
def hello(filename):
click.echo(click.format_filename(filename))

如果文件名是以 - 开头,会被误认为是命令行选项,这个时候需要在参数前加上 -- 和空格,比如

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$ python hello.py -- -foo.txt
-foo.txt

选择项参数

选择项参数 用来限定参数内容,通过 type=click.Choice 指定。

比如,指定文件读取方式限制为 read-onlyread-write

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@click.command()
@click.argument('mode', type=click.Choice(['read-only', 'read-write']))
def hello(mode):
click.echo(mode)

可变参数

可变参数 用来定义一个参数可以有多个值,且能通过 nargs 来定义值的个数,取得的参数的变量类型为元组。

nargs=NN为一个数字,则要求该参数提供 N 个值。若 N-1 则接受提供无数量限制的参数,如:

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@click.command()
@click.argument('foo', nargs=-1)
@click.argument('bar', nargs=1)
def hello(foo, bar):
pass

如果要实现 argparse 中要求参数数量为 1 个或多个的功能,则指定 nargs=-1required=True 即可:

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@click.command()
@click.argument('foo', nargs=-1, required=True)
def hello(foo, bar):
pass

从环境变量读取参数

通过在 click.argument 中指定 envvar,则可读取指定名称的环境变量作为参数值,比如:

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@click.command()
@click.argument('filename', envvar='FILENAME')
def hello(filename):
print(filename)

执行如下命令查看效果:

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$ FILENAME=hello.txt python3 hello.py
hello.txt

而在 argparse 中,则需要自己从环境变量中读取。

小节

本文讲解了 click 中基本参数的用法,在此基础上介绍了各种类型的参数,最后说明了从环境变量中获取参数值的写法。

在下一篇文章中,我们来继续深入了解 click 的功能,看看它都支持什么样的“选项”。

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