PyDev 简介

2003年7月16日，以 Fabio Zadrozny 为首的三人开发小组在全球最大的开放源代码软件开发平台和仓库 SourceForge 上注册了一款新的项目，该项目实现了一个功能强大的 Eclipse插件，用户可以完全利用 Eclipse 来进行 Python 应用程序的开发和调试。这个能够将 Eclipse当作 Python IDE 的项目就是 PyDev。

PyDev 插件的出现方便了众多的 Python 开发人员，它提供了一些很好的功能，如：语法错误提示、源代码编辑助手、Quick Outline、Globals Browser、Hierarchy View、运行和调试等等。基于 Eclipse 平台，拥有诸多强大的功能，同时也非常易于使用，PyDev 的这些特性使得它越来越受到人们的关注。

如今，该项目还在不断地推进新的发布版本，目前最新的版本是2008年10月3日发布的1.3.22。本文接下来将介绍 PyDev 的安装配置方法，并在此基础上详细介绍如何使用 PyDev把 Eclipse 当作 Python IDE 进行Python的开发和调试。

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PyDev 安装和配置

安装 PyDev

在安装 PyDev 之前，要保证您已经安装了 Java 1.4 或更高版本、Eclipse 以及 Python。接下来，开始安装 PyDev 插件。

  1. 启动 Eclipse，利用 Eclipse Update Manager 安装 PyDev。在 Eclipse 菜单栏中找到 Help栏，选择 Help > Software Updates > Find and Install。
  1. 选择 Search for new features for install，然后单击 Next。在显示的窗口中，选择 new remote site。此时，会弹出一个对话框，要求输入新的更新站点的名称和链接。这里，名称项输入 PyDev，当然，您也可以输入其他的名称；链接里输入http://www.fabioz.com/pydev/updates，也可以填http://pydev.sourceforge.net/updates。然后，单击 Ok。


图 1. 新的更新站点
新的更新站点

  1. 这样，一个新的 PyDev 的站点就建好了，选择该站点，然后 Finish。接下来，Eclipse 的Update Manager 将会在刚才输入的站点中搜索安装包，选中搜索出的结果 PyDev，并单击 Next。


图 2. 安装 Pydev
安装 Pydev

  1. 阅读许可证条款，如果接受，则可单击 Next。进入安装路径选择界面，使用默认设置，然后 Finish。
  1. Eclipse Update Manager 将下载 PyDev，您可以从 Eclipse 任务栏中看到下载的进度。下载完后，显示一个需要您确认是否安装的界面，单击 Install All 便开始安装了。

安装完后，需要重启 Eclipse 使安装生效。

验证是否成功安装 PyDev

如何才能验证 Eclipse Update Manager 是否已经成功安装了所需的 PyDev 插件了呢？

选择 Help->About Eclipse SDK->Plug-in Details，将会出现 About Eclipse SDK Plug-ins 窗口，该窗口里列出了所有已经安装了的 Eclipse 插件。检查一下在 Plug-in Id 一栏中是否至少有五个以上分别以 com.python.pydev 和 org.python.pydev 开头的插件。如果是，那么 PyDev已经被成功安装，否则，安装出了一些问题，需要根据具体问题来做具体的分析。


图 3. 验证 PyDev 插件
验证 PyDev 插件

配置 PyDev

安装好 PyDev 之后，需要配置 Python/Jython 解释器，配置过程很简单。

在 Eclipse 菜单栏中，选择 Window > Preferences > Pydev > Interpreter - (Python/Jython)，在这里配置 Python/Jython 解释器，下面以 Python 为例介绍如何配置。

首先需要添加已安装的解释器。这里，Python 安装在 C:\Python25 路径下。单击 New，选择 Python 解释器 python.exe，打开后显示出一个包含很多复选框的窗口，选择需要加入系统 PYTHONPATH 的路径，单击 Ok。


图 4. 配置 PyDev
配置 PyDev

接下来，检查一下配置的结果是否正确。

在 System PYTHONPATH 里，检查是否包含配置过程中加入的那些路径。这里列出了所有的系统所需的库文件夹。

另外，在 Forced builtin libs 里，列出了 Python 的内置库。对于 Python 而言，这样的内置库大约有50个，而对于 Jython 来说，则有30个左右。

这样，Python 解释器就配置好了。

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PyDev Package Explorer

创建项目

在开展工作之前，需要创建一个新的项目。在 Eclipse 菜单栏中，选择 File > New > Project > Pydev > Pydev Project，单击 Next。


图 5. 创建 Pydev 项目
创建 Pydev 项目

这时，显示出 Pydev Project 窗口，输入项目名称、选择工作路径、选择 Python 解释器的版本类型并选中复选框，然后单击 Next，进入关联项目的窗口，如果不需要关联其他项目，则可以直接单击 Finish，完成项目的创建。

创建 Python 包和模块

接下来，在刚创建的项目中开始创建 Python 包和模块。

  1. 进入 Pydev 透视图，在 Python Package Explorer 中，右键单击 src，选择 New->Pydev Package，输入 Package 名称并单击 Finish，Python 包就创建好了，此时，自动生成__init__.py 文件，该文件不包含任何内容。

注意：如果在创建项目的时候没有选中“Create default src folder and add it to the pythonpath”复选框，则需要通过 File > New > Other > Source Folder 手动创建一个源代码文件夹。

  1. 创建完 Pydev Package 后，右键单击创建的包，选择 New->Pydev Module，输入模块名称，单击 Finish。这样，Python 模块就建成了。

编辑源程序

对于源程序的一些基本编辑方法，就不做介绍了。下面介绍几点 Pydev 提供的非常实用的编辑功能。

  1. 语法错误提示

Python 开发者在创建修改程序的过程中，如果能及时发现编辑过程中出现的语法错误，无疑对整个项目开发的质量和进展都是非常重要的。在 Python 透视图中，Pydev Package Explorer 中列出了项目的源代码，双击其中某一个 Python 文件，如果该文件包含语法错误，错误会以很醒目的方式展现出来。


图 6. Pydev 文件语法错误提示
Pydev 文件语法错误提示

如果想把整个项目中所有包含语法错误的文件显示出来，可以从 Python 透视图自由切换到 Java 透视图。在 Java Package 里，一个个醒目的小红叉标记了所有包含语法错误的 Python文件。


图 7. Pydev 项目语法错误提示
Pydev 项目语法错误提示

  1. 源代码编辑助手 (Content Assistents)

源代码编辑助手 (Content Assistents，以下简称 CA)，顾名思义，即用于帮助开发者编辑源程序，它提供了诸多方便实用的功能，引导开发者进行高效快速的项目开发。

通过快捷键 Ctrl+1 可以激活 CA，它支持的功能如下：

PyDev

  1. Move import to global scope
  2. Create docstring
  3. Assign result to new local variable (or field)
  4. Assign parameters to attributes
  5. Surround code with try..except or try..finally

PyDev Extensions

  1. Make import for undefined token
  2. Ignore error
  3. Don't analyze module

在安装 PyDev 时，PyDev 和 PyDev Extensions 包都已安装，所以 CA 的这几大功能现在都支持。首先，先介绍如何使用 PyDev 包含的 CA 功能。

  • PyDev 的 CA 功能
  1. Move import to global scope

以如下代码为例，将光标移至 import sys 后，启动快捷键 Ctrl+1 激活 CA，”Move import to global scope” 出现在标签中，按 Enter 应用此功能。如果不想应用该功能，可以按 Esc 键取消。

#!/usr/bin/python –u
sys.path.append(“./VirtualFS”)
import sys

 

应用该功能后，import sys 被成功移至全局范围内，消除了之前的错误。改变后的代码如下。

#!/usr/bin/python –u
import sys
sys.path.append(“./VirtualFS”)

 

  1. Create docstring

Create docstring 功能可以自动为函数添加参数注解。将光标移至如下代码行，启动快捷键Ctrl+1 激活 CA，标签栏中出现 ”Make docstring”。

def __init__(self, dbUser, dbPswd, dbHost):

 

按 Enter 应用该功能后，自动为该函数添加了参数注解。

def __init__(self, dbUser, dbPswd, dbHost):
'''
 
@param virtualOperator:
@param database:
@param hostname:
@param workDir:
'''

 

  1. Assign result to new local variable (or field)

CA 还提供一种功能能够将函数返回结果赋给新的内部变量。以函数 callMethod 为例，将光标移至 a.callMethod() 行激活 CA。

     def method (self, a):
a.callMethod()

 

选择 ”Assign to field(self, callMethod)” 或者 ”Assign to local(callMethod)”，可以将a.callMethod() 结果赋给新的内部变量 self.callMethod，改变后的代码如下。

     def method (self, a):
self.callMethod = a.callMethod()

 

  1. Assign parameters to attributes

在程序编辑过程中，如果需要把函数参数赋给变量，可以使用 CA 的 Assign parameters to attributes 功能自动完成这样的需求。将光标移至函数 m1 所在行，激活 CA。

    class Foo(object):
Def m1(self, a, b):

 

在标签栏中选择 ”Assign parameters to attributes”，自动生成两行代码将参数 a，b 赋给同名变量。

class Foo(object):
def m1(self, a, b):
self.a = a
self.b = b

 

  1. Surround code with try..except or try..finally

对可能产生异常的代码，要进行异常捕获，通常使用 try..except 或者 try..finally 语句来捕获异常。选中一段代码 print usage，激活 CA 的 ” Surround code with try..except or try..finally”功能，可以自动对 print usage 进行异常捕获。

 import sys
def method (self, usage):
  try:
      print usage
  except:
      raise

 

下面，再介绍 PyDev Extensions 包含的 CA 功能是如何被运用的。

  • PyDev Extension 的 CA 功能
  1. Make import for undefined token

以如下一段代码为例，xmlreader 未定义，语法分析出错。

     class Test:
def method(self):
     xmlreader

 

将鼠标移至出错行，启动快捷键 Ctrl+1 激活 CA，选择标签栏中的 ”Import xmlreader(xml.sax)”，自动生成一行代码 from xml.sax import xmlreader，语法错误消除。

from xml.sax import xmlreader
  class Test:
def method(self):
     xmlreader

 

  1. Ignore error

仍以上述代码为例，由于 xmlreader 没有被定义，包含语法错误，在这一行激活 CA，选择 ”UndefinedVariable”，语法错误被忽略，xmlreader 后自动生成一行注释标明 ”#@UndefinedVariable”。

  class Test:
def method(self):
     xmlreader #@UndefinedVariable

 

  1. Don't analyze module

语法分析器可以帮助显示包含语法错误的代码，但在程序编辑过程中，有时候需要刻意取消对程序的语法分析，CA 的 Don't analyze module 提供了这样的功能。

将光标移至程序第一行，激活 CA，选择 ”@PydevCodeAnalysisIgnore”，自动生成一行代码 ”#@ PydevCodeAnalysisIgnore”，忽略对程序体的语法分析。

#@PydevCodeAnalysisIgnore
   class Test:
def method(self):
          xmlreader

 

  1. Quick Outline

对特定的 Python 文件，Pydev Extensions 提供的 Quick Outline 能最简单快捷地获取该文件的组织结构，并能在该文件中方便地查询定位所需信息。

在 Pydev 透视图中，选择 Source -> Show Quick Outline，或者使用快捷键 Ctrl+O 启动该功能。

Python 文件的类、函数等组织架构便以树状形式被形象地展现出来。同时，Filter 提供了查询定位的功能，可以方便地查询所需信息并定位到相应的代码段。


图 8. Quick Outline
Quick Outline

  1. Globals Browser

Globals Browser 是 Pydev Extensions 提供的另外一种强大的查询定位功能。它可以查询定位整个工程内的一些定义和属性，包括：

  1.  
    • 类定义
    • 方法定义
    • 全局变量
    • 类以及实例属性

通过三种方式可以启动该功能。

  • 在 Pydev 透视图中，从菜单栏中选择 Pydev -> Globals Browser。


图 9. 菜单栏启动 Globals Browser
菜单栏启动 Globals Browser

  • 在Pydev 透视图中，工具栏有如下的一个小图标，鼠标移至该图标上方，显示 ”Pydev: Globals Browser” 标注。点击该图标按钮，可以启动 Globals Browser 功能。


图 10. 工具栏启动 Globals Browser
工具栏启动 Globals Browser

  • 通过快捷键 Ctrl + Shift + T，可以快速启动 Globals Browser 功能。

在 Filter 中输入所要查询的定义、变量或者属性，Globals Browser 可以快速地定位到相应的代码段。


图 11. Globals Browser
Globals Browser

  1. Hierarchy View

当某个 python 文件包含多个类时，如何才能简单直观地了解各个类之间的依存关系？Hierarchy View 提供了这样的功能，它能将多个类之间的层次关系以树状结构直观地显示出来。

以一段 Python 代码为例，定义了 Super1, Super2, ToAnalyze 和 Sub1 四个类。在 Pydev透视图中，选择 Windows -> Show View -> Other，在弹出的 Show View 窗口中，选择 Pydev -> Hierarchy View。按快捷键 F4 激活 Hierarchy View，可以看到树状图中显示出了类间的层次关系。


图 12. 在 Hierarchy View 中显示类的层次关系
在 Hierarchy View 中显示类的层次关系

Hierarchy View 还支持以下四个功能：

  • 在层次图中，用鼠标单击某个类，图下方即显示出该类的方法。
  • 如果双击某个类、方法或者属性，则会调出源程序，进入对该类、方法或者属性的编辑状态。
  • 在 Hierarchy View 中，按住鼠标右键，并相左或向右移动鼠标，层次图则会相应地缩小或放大。
  • 在 Hierarchy View 中，按住鼠标左键移动鼠标，层次图则会被随意拖动到相应的位置。

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运行和调试

运行程序

要运行 Python 源程序，有两种方法可供选择。下面以一段代码 example.py 为例介绍这两种运行方式。

  • 在 Pydev Package Explorer 中双击 example.py，选择 Run -> Run As -> Python Run。程序example.py 立即被运行，在控制台 Console 里显示出程序的执行结果。


图 13. Python 程序及运行结果
Python 程序及运行结果

  • 在 Pydev Package Explorer 中，用鼠标右键单击 example.py，在弹出的菜单栏中选择 Run As -> Python Run。同样，example.py 被执行，Console 中显示程序的执行结果。

以上两种方式是运行源程序的基本方法。Pydev 还提供一种特有的源程序运行功能 Run As Python Coverage，该功能不仅能显示出程序的运行结果，而且能将程序运行过程中代码的覆盖率显示出来。

要查看代码的覆盖率，首先需要打开 Code Coverage Results View。在 Pydev 透视图中，选择 Windows -> Show View -> Code Coverage Results View。在弹出视图的左栏中，可以看到三个按钮，”Choose dir!”, “Clear coverage information!” 和 ”Refresh Coverage infomation”。


图 14. Code Coverage Results View
Code Coverage Results View

用鼠标左键单击 ”Choose dir!”，在弹出的 Folder Selection 窗口中选择需要运行的程序所在的包，单击 Ok。这样，这个包中所有的源程序便显示在左栏中。

接下来，仍以 example.py 为例，看看 Run As Python Coverage 功能展现出的结果。选择Run As -> Python Coverage，控制台 Console 中显示出了程序的运行结果。切换到刚才打开的 Code Coverage Results View 视图，单击左栏中的 example.py。


图 15. 在 Code Coverage Results View 中显示代码覆盖率
在 Code Coverage Results View 中显示代码覆盖率

代码运行过程中的覆盖情况很清楚地显示在右栏中。

双击左栏中的 example.py，没有覆盖到的代码便在编辑器中以醒目的错误标志被标注出来。


图 16. 以错误标志显示没有被覆盖到的代码
以错误标志显示没有被覆盖到的代码

如果关闭 Code Coverage Results View 视图，代码的覆盖信息并没有丢失，重新打开该视图同样可以显示出这些信息。只有通过单击左栏的 “Clear coverage information!” 按钮，才可以清除程序运行后得到的这些覆盖信息。

调试程序

调试是程序开发过程中必不可少的，熟练掌握调试技能是开发者进行高效开发的前提和基础。下面仍以 example.py 为例，介绍如何使用 Pydev 的调试功能。

调试需从添加断点开始，有三种方式可以设置断点。

  • 双击编辑器中标尺栏左边灰白的空白栏，在某行添加断点。


图 17. 双击标尺栏左边灰白的空白栏添加断点
双击标尺栏左边灰白的空白栏添加断点

  • 鼠标右键单击标尺栏，在弹出的菜单栏中选择 ”Add Breakpoint” 添加断点。


图 18. 右键单击标尺栏添加断点
右键单击标尺栏添加断点

  • 将鼠标移至需要添加断点的代码行，使用快捷键 Ctrl+F10，在弹出的菜单栏中选择 ”Add Breakpoint” 添加断点。

添加好断点后，选择 Debug As -> Python Run 启动调试器，弹出一个对话框，询问是否切换到调试器透视图，单击 Yes，即显示调试模式。


图 19. 调试器透视图
调试器透视图

程序调试过程中，常用的几个快捷键如下：

  • 单步跳入 Step Into: F5
  • 单步跳过 Step Over: F6
  • 单步返回 Step Return: F7
  • 重新开始 Resume: F8

在控制台 Console 中，显示出断点之前代码的执行结果。如果要查看某个变量的值，以变量 a 为例，可以手动在控制台中键入一行代码 ”print ‘a is:’, a”，再连续按两次 Enter 键，即显示出变量的值。


图 20. 控制台显示变量值
控制台显示变量值

在调试模式下，要查看表达式的值，选中后单击鼠标右键，选择 Watch。弹出 Expression面板，显示出了相应的变量或表达式的值。


图 21. Expression 面板中显示表达式值
Expression 面板中显示表达式值

如果想要在满足一定条件下已经添加的断点才有效，可以设置断点的属性。在编辑器的标尺栏中单击鼠标右键，弹出的菜单栏中选择 Breakpoint Properties。在显示的窗口中，选中复选框 ”Enable Condition”，输入需要满足的条件，单击 Ok。


图 22. 设置断点属性
设置断点属性

这样，当重新执行程序调试的时候，只有满足条件的情况下，该断点才有效。

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总结

Pydev 结合 Ecplise 实现了如此功能强大且易用的 Python IDE，本文不能一应俱全地介绍出来，对于一些基本的功能没有做过于详尽的介绍，主要突出 Pydev 特有的一些功能。Pydev for Eclipse 的出现为 Python 开发人员实现高效的项目开发提供了很好的条件，该项目也在不断的发展之中，其功能将会越来越强大。

 

参考资料

  • Python 专题包括了可爱的 Python 系列、Python 探索系列、Python 扩展、使用 Python 进行各种应用开发等等。

     

     

  • 查看 “Eclipse 推荐读物列表”。

     

     

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