第二十五章 软件开发的目录规范

一、基本概述

为了提高程序的可读性与可维护性，我们应该为软件设计良好的目录结构，这与规范的编码风格同等重要。软件的目录规范并无硬性标准，只要清晰可读即可，假设你的软件名为foo，笔者推荐目录结构如下

Foo/
|-- core/
|   |-- core.py
|
|-- api/
|   |-- api.py
|
|-- db/
|   |-- db_handle.py
|
|-- lib/
|   |-- common.py
|
|-- conf/
|   |-- settings.py
|
|-- start.py
|-- setup.py
|-- requirements.txt
|-- README

简要解释一下:
 • core/: 存放业务逻辑相关代码
 • api/: 存放接口文件，接口主要用于为业务逻辑提供数据操作。
 • db/: 存放操作数据库相关文件，主要用于与数据库交互
 • lib/: 存放程序中常用的自定义模块
 • conf/: 存放配置文件
 • start.py: 程序的启动文件，一般放在项目的根目录下，因为在运行时会默认将运行文件所在的文件夹作为sys.path的第一个路径，这样就省去了处理环境变量的步骤
 • setup.py: 安装、部署、打包的脚本。
 • requirements.txt: 存放软件依赖的外部Python包列表。
 • README: 项目说明文件。
    
除此之外，有一些方案给出了更加多的内容，比如LICENSE.txt,ChangeLog.txt文件等，主要是在项目需要开源时才会用到，请读者自行查阅。

关于README的内容，这个应该是每个项目都应该有的一个文件，目的是能简要描述该项目的信息，让读者快速了解这个项目。它需要说明以下几个事项:

1、软件定位，软件的基本功能；
2、运行代码的方法: 安装环境、启动命令等；
3、简要的使用说明；
4、代码目录结构说明，更详细点可以说明软件的基本原理；
5、常见问题说明。

二、setup.py和requirements.txt

一般来说，用setup.py来管理代码的打包、安装、部署问题。业界标准的写法是用Python流行的打包工具setuptools来管理这些事情，这种方式普遍应用于开源项目中。不过这里的核心思想不是用标准化的工具来解决这些问题，而是说，一个项目一定要有一个安装部署工具，能快速便捷的在一台新机器上将环境装好、代码部署好和将程序运行起来。

requirements.txt文件的存在是为了方便开发者维护软件的依赖库。我们需要将开发过程中依赖库的信息添加进该文件中，避免在 setup.py安装依赖时漏掉软件包，同时也方便了使用者明确项目引用了哪些Python包。

这个文件的格式是每一行包含一个包依赖的说明，通常是flask>=0.10这种格式，要求是这个格式能被pip识别，这样就可以简单的通过 pip install -r requirements.txt来把所有Python依赖库都装好了，具体格式参照https://pip.readthedocs.io/en/1.1/requirements/

三、简单示例

1.start.py

import sys,os
BASE_DIR=os.path.dirname(os.path.dirname(os.path.abspath(__file__)))
sys.path.append(BASE_DIR)

from core import src

if __name__ == '__main__':
    src.run()

2.settings.py

import os

BASE_DIR=os.path.dirname(os.path.dirname(os.path.abspath(__file__)))
DB_PATH=os.path.join(BASE_DIR,'db','db.json')
LOG_PATH=os.path.join(BASE_DIR,'log','access.log')
LOGIN_TIMEOUT=5

"""
logging配置
"""
# 定义三种日志输出格式
standard_format = '[%(asctime)s][%(threadName)s:%(thread)d][task_id:%(name)s][%(filename)s:%(lineno)d]' \
                  '[%(levelname)s][%(message)s]' #其中name为getlogger指定的名字
simple_format = '[%(levelname)s][%(asctime)s][%(filename)s:%(lineno)d]%(message)s'
id_simple_format = '[%(levelname)s][%(asctime)s] %(message)s'

# log配置字典
LOGGING_DIC = {
    'version': 1,
    'disable_existing_loggers': False,
    'formatters': {
        'standard': {
            'format': standard_format
        },
        'simple': {
            'format': simple_format
        },
    },
    'filters': {},
    'handlers': {
        #打印到终端的日志
        'console': {
            'level': 'DEBUG',
            'class': 'logging.StreamHandler',  # 打印到屏幕
            'formatter': 'simple'
        },
        #打印到文件的日志,收集info及以上的日志
        'default': {
            'level': 'DEBUG',
            'class': 'logging.handlers.RotatingFileHandler',  # 保存到文件
            'formatter': 'standard',
            'filename': LOG_PATH,  # 日志文件
            'maxBytes': 1024*1024*5,  # 日志大小 5M
            'backupCount': 5,
            'encoding': 'utf-8',  # 日志文件的编码，再也不用担心中文log乱码了
        },
    },
    'loggers': {
        #logging.getLogger(__name__)拿到的logger配置
        '': {
            'handlers': ['default', 'console'],  # 这里把上面定义的两个handler都加上，即log数据既写入文件又打印到屏幕
            'level': 'DEBUG',
            'propagate': True,  # 向上（更高level的logger）传递
        },
    },
}

3.src.py

from conf import settings
from lib import common
import time

logger=common.get_logger(__name__)

current_user={'user':None,'login_time':None,'timeout':int(settings.LOGIN_TIMEOUT)}
def auth(func):
    def wrapper(*args,**kwargs):
        if current_user['user']:
            interval=time.time()-current_user['login_time']
            if interval < current_user['timeout']:
                return func(*args,**kwargs)
        name = input('name>>: ')
        password = input('password>>: ')
        db=common.conn_db()
        if db.get(name):
            if password == db.get(name).get('password'):
                logger.info('登录成功')
                current_user['user']=name
                current_user['login_time']=time.time()
                return func(*args,**kwargs)
        else:
            logger.error('用户名不存在')

    return wrapper

@auth
def buy():
    print('buy...')

@auth
def run():

    print('''
    1 购物
    2 查看余额
    3 转账
    ''')
    while True:
        choice = input('>>: ').strip()
        if not choice:continue
        if choice == '1':
            buy()

4.db.json

{"jh": {"password": "123", "money": 3000}, "alex": {"password": "tank3714", "money": 30000}, "wsb": {"password": "3714", "money": 20000}}

5.common.py

from conf import settings
import logging
import logging.config
import json

def get_logger(name):
    logging.config.dictConfig(settings.LOGGING_DIC)  # 导入上面定义的logging配置
    logger = logging.getLogger(name)  # 生成一个log实例
    return logger


def conn_db():
    db_path=settings.DB_PATH
    dic=json.load(open(db_path,'r',encoding='utf-8'))
    return dic

6.access.log

[2022-10-11 10:55:19,827][MainThread:608][task_id:user][src.py:74][INFO][用户: [jh] 登录成功!]