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Python 增强提案

PEP 508 – Python 软件包的依赖项规范

作者:
Robert Collins <rbtcollins at hp.com>
BDFL 委托
Donald Stufft <donald at stufft.io>
讨论至:
Distutils-SIG 邮件列表
状态:
最终版
类型:
标准跟踪
主题:
打包
创建日期:
2015 年 11 月 11 日
发布历史:
2015 年 11 月 5 日,2015 年 11 月 16 日
决议:
Distutils-SIG 消息

目录

重要

本 PEP 是一份历史文档。最新的规范《依赖项说明符》在 PyPA 规范页面上维护。

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有关如何提出更改的建议,请参阅PyPA 规范更新流程

摘要

本 PEP 规定了用于描述软件包依赖项的语言。它划定了描述单个依赖项的界限——不同类型的依赖项以及何时安装它们是一个更高级别的问题。目的是为更高级别的规范提供一个构建块。

依赖项的作用是使 pip [1] 等工具能够找到要安装的正确软件包。有时这非常宽松——只指定一个名称,有时非常具体——指明要安装的特定文件。有时依赖项仅在某个平台中相关,或者只接受某些版本,因此该语言允许描述所有这些情况。

所定义的语言是一种紧凑的基于行的格式,已广泛用于 pip requirements 文件中,尽管我们没有指定这些文件允许的命令行选项处理。有一个注意事项——在 PEP 440 中指定的 URL 引用形式实际上并未在 pip 中实现,但由于 PEP 440 已被接受,我们使用该格式而不是 pip 当前的原生格式。

动机

Python 打包生态系统中任何需要使用依赖项列表的规范都需要建立在已批准的此类 PEP 之上,但 PEP 426 大部分是理想化的——并且已经存在依赖项规范的现有实现,我们可以采用它们。现有的实现经过实战考验且用户友好,因此采用它们无疑比批准一种理想化、未使用的格式要好得多。

规范

示例

语言中所有通过名称查找显示的功能

requests [security,tests] >= 2.8.1, == 2.8.* ; python_version < "2.7"

最小的基于 URL 的查找

pip @ https://github.com/pypa/pip/archive/1.3.1.zip#sha1=da9234ee9982d4bbb3c72346a6de940a148ea686

概念

依赖项规范总是指定分发名称。它可以包含额外功能,这些额外功能扩展了指定分发的依赖项以启用可选功能。可以使用版本限制或提供要安装的特定工件的 URL 来控制安装的版本。最后,可以使用环境标记使依赖项成为条件性依赖项。

语法

我们首先简要介绍语法,然后深入探讨每个部分的语义。

分发规范以 ASCII 文本编写。我们使用 parsley [2] 语法来提供精确的语法。预计该规范将嵌入到一个更大的系统中,该系统提供诸如注释、通过续行支持多行或其他此类功能。

完整的语法,包括用于构建有用解析树的注释,包含在 PEP 的末尾。

版本可根据 PEP 440 规则指定。(注意:URI 在 std-66 中定义)

version_cmp   = wsp* '<' | '<=' | '!=' | '==' | '>=' | '>' | '~=' | '==='
version       = wsp* ( letterOrDigit | '-' | '_' | '.' | '*' | '+' | '!' )+
version_one   = version_cmp version wsp*
version_many  = version_one (wsp* ',' version_one)*
versionspec   = ( '(' version_many ')' ) | version_many
urlspec       = '@' wsp* <URI_reference>

环境标记允许使规范仅在某些环境中生效

marker_op     = version_cmp | (wsp* 'in') | (wsp* 'not' wsp+ 'in')
python_str_c  = (wsp | letter | digit | '(' | ')' | '.' | '{' | '}' |
                 '-' | '_' | '*' | '#' | ':' | ';' | ',' | '/' | '?' |
                 '[' | ']' | '!' | '~' | '`' | '@' | '$' | '%' | '^' |
                 '&' | '=' | '+' | '|' | '<' | '>' )
dquote        = '"'
squote        = '\\''
python_str    = (squote (python_str_c | dquote)* squote |
                 dquote (python_str_c | squote)* dquote)
env_var       = ('python_version' | 'python_full_version' |
                 'os_name' | 'sys_platform' | 'platform_release' |
                 'platform_system' | 'platform_version' |
                 'platform_machine' | 'platform_python_implementation' |
                 'implementation_name' | 'implementation_version' |
                 'extra' # ONLY when defined by a containing layer
                 )
marker_var    = wsp* (env_var | python_str)
marker_expr   = marker_var marker_op marker_var
              | wsp* '(' marker wsp* ')'
marker_and    = marker_expr wsp* 'and' marker_expr
              | marker_expr
marker_or     = marker_and wsp* 'or' marker_and
                  | marker_and
marker        = marker_or
quoted_marker = ';' wsp* marker

可以使用 extra 字段指定分发的可选组件

identifier_end = letterOrDigit | (('-' | '_' | '.' )* letterOrDigit)
identifier    = letterOrDigit identifier_end*
name          = identifier
extras_list   = identifier (wsp* ',' wsp* identifier)*
extras        = '[' wsp* extras_list? wsp* ']'

为基于名称的需求提供规则

name_req      = name wsp* extras? wsp* versionspec? wsp* quoted_marker?

以及直接引用规范的规则

url_req       = name wsp* extras? wsp* urlspec wsp+ quoted_marker?

导致可以指定依赖项的统一规则。

specification = wsp* ( url_req | name_req ) wsp*

空白

非换行空格大多是可选的,没有语义意义。唯一的例外是检测 URL 要求的结束。

名称

Python 分发名称目前在 PEP 345 中定义。名称作为分发的主要标识符。它们存在于所有依赖项规范中,并且足以作为其自身的规范。然而,PyPI 对名称有严格的限制——它们必须匹配不区分大小写的正则表达式,否则将不被接受。因此,在本 PEP 中,我们将可接受的标识符值限制为该正则表达式。名称的完整重新定义可能在未来的元数据 PEP 中进行。该正则表达式(使用 re.IGNORECASE 运行)为

^([A-Z0-9]|[A-Z0-9][A-Z0-9._-]*[A-Z0-9])$

额外功能

额外功能是分发的可选部分。分发可以根据需要指定任意数量的额外功能,并且每个额外功能都会在依赖项规范中使用该额外功能时导致声明分发的附加依赖项。例如

requests[security]

额外功能与它们所连接的分发的依赖项合并。上面的示例将导致安装 requests,以及 requests 自己的依赖项,以及 requests 的“security”额外功能中列出的任何依赖项。

如果列出多个额外功能,所有依赖项将合并在一起。

版本

有关版本号和版本比较的更多详细信息,请参阅 PEP 440。版本规范限制了可以使用分发的版本。它们仅适用于通过名称查找的分发,而不是通过 URL 查找的分发。版本比较也用于标记功能。版本周围的可选括号是为了与 PEP 345 兼容而存在的,但不应生成,只应接受。

环境标记

环境标记允许依赖项规范提供一个规则,描述何时应使用该依赖项。例如,考虑一个需要 argparse 的软件包。在 Python 2.7 中,argparse 始终存在。在较旧的 Python 版本中,它必须作为依赖项安装。这可以表示为

argparse;python_version<"2.7"

标记表达式求值为 True 或 False。当求值为 False 时,应忽略依赖项规范。

标记语言受 Python 本身启发,选择它的原因是能够安全地评估它,而无需运行可能成为安全漏洞的任意代码。标记最初在 PEP 345 中标准化。本 PEP 修复了在 PEP 426 中描述的设计中观察到的一些问题。

标记表达式中的比较由比较运算符决定类型。 中不包含在 中的运算符的行为与它们在 Python 中对字符串的行为相同。 运算符在定义时(即当两边都有有效版本说明符时)使用 PEP 440 版本比较规则。如果没有定义的 PEP 440 行为且运算符存在于 Python 中,则运算符回退到 Python 行为。否则应引发错误。例如,以下将导致错误

"dog" ~= "fred"
python_version ~= "surprise"

用户提供的常量总是用 '" 引号标记编码为字符串。请注意,未定义反斜杠转义符,但现有实现确实支持它们。它们不包含在此规范中,因为它们增加了复杂性,并且目前没有可观察到的需求。同样,我们不定义非 ASCII 字符支持:我们引用的所有运行时变量都预期只包含 ASCII 字符。

标记语法中的变量(例如“os_name”)解析为在 Python 运行时中查找的值。除了“extra”之外,所有值在所有 Python 版本中今天都已定义——如果一个值未定义,则是标记实现中的错误。

未知变量必须引发错误,而不是导致求值为 True 或 False 的比较。

在给定 Python 实现上无法计算其值的变量应将版本求值为 0,将所有其他变量求为空字符串。

“extra”变量很特殊。它由 wheels 用于表示哪些规范适用于 wheel METADATA 文件中的给定 extra,但由于 METADATA 文件基于 PEP 426 的草稿版本,因此目前没有此功能的规范。无论如何,在不进行此特殊处理的上下文中,“extra”变量应像所有其他未知变量一样导致错误。

标记 Python 等效项 示例值
os_name os.name posix, java
sys_platform sys.platform linux, linux2, darwin, java1.8.0_51 (请注意,“linux”来自 Python3,“linux2”来自 Python2)
platform_machine platform.machine() x86_64
platform_python_implementation platform.python_implementation() CPython, Jython
platform_release platform.release() 3.14.1-x86_64-linode39, 14.5.0, 1.8.0_51
platform_system platform.system() Linux, Windows, Java
platform_version platform.version() #1 SMP Fri Apr 25 13:07:35 EDT 2014 Java HotSpot(TM) 64-Bit Server VM, 25.51-b03, Oracle Corporation Darwin Kernel Version 14.5.0: Wed Jul 29 02:18:53 PDT 2015; root:xnu-2782.40.9~2/RELEASE_X86_64
python_version '.'.join(platform.python_version_tuple()[:2]) 3.4, 2.7
python_full_version platform.python_version() 3.4.0, 3.5.0b1
implementation_name sys.implementation.name cpython
implementation_version 见下文定义 3.4.0, 3.5.0b1
extra 除非由解释规范的上下文定义,否则会出错。 测试

implementation_version 标记变量派生自 sys.implementation.version

def format_full_version(info):
    version = '{0.major}.{0.minor}.{0.micro}'.format(info)
    kind = info.releaselevel
    if kind != 'final':
        version += kind[0] + str(info.serial)
    return version

if hasattr(sys, 'implementation'):
    implementation_version = format_full_version(sys.implementation.version)
else:
    implementation_version = "0"

向后兼容性

本 PEP 的大部分内容已广泛部署,因此不存在兼容性问题。

然而,PEP 在某些方面与已部署的基础存在差异。

首先,PEP 440 直接引用尚未在实际中部署,但它们被设计为兼容地添加,并且没有已知的障碍阻止将其添加到 pip 或其他使用分发中现有依赖项元数据的工具中——特别是由于它们无论如何都不会被允许存在于 PyPI 上传的分发中。

其次,PEP 426 标记(已有一些合理的部署,特别是在 wheels 和 pip 中)将以不同的方式处理 python_full_version “2.7.10” 的版本比较。具体来说,在 426 中,“2.7.10”小于“2.7.9”。这种向后不兼容是故意的。我们还定义了新运算符——“~=”和“===”,以及新变量——platform_releaseplatform_systemimplementation_nameimplementation_version,这些在较旧的标记实现中不存在。这些变量将在这些实现上报错。这两种功能的用户需要自行判断何时生态系统中的支持已足够广泛,以致使用它们不会导致兼容性问题。

第三,PEP 345 要求版本说明符周围带有括号。为了接受 PEP 345 依赖项规范,接受括号,但不应生成它们。

基本原理

为了推进任何依赖于环境标记的新 PEP,我们需要一个包含其现代形式的规范。本 PEP 将所有当前未指定的组件整合为指定形式。

要求说明符取自 setuptools pkg_resources 文档中的 EBNF,因为我们希望避免依赖事实上的标准,而不是 PEP 指定的标准。

完整语法

完整的 parsley 语法

wsp           = ' ' | '\t'
version_cmp   = wsp* <'<=' | '<' | '!=' | '==' | '>=' | '>' | '~=' | '==='>
version       = wsp* <( letterOrDigit | '-' | '_' | '.' | '*' | '+' | '!' )+>
version_one   = version_cmp:op version:v wsp* -> (op, v)
version_many  = version_one:v1 (wsp* ',' version_one)*:v2 -> [v1] + v2
versionspec   = ('(' version_many:v ')' ->v) | version_many
urlspec       = '@' wsp* <URI_reference>
marker_op     = version_cmp | (wsp* 'in') | (wsp* 'not' wsp+ 'in')
python_str_c  = (wsp | letter | digit | '(' | ')' | '.' | '{' | '}' |
                 '-' | '_' | '*' | '#' | ':' | ';' | ',' | '/' | '?' |
                 '[' | ']' | '!' | '~' | '`' | '@' | '$' | '%' | '^' |
                 '&' | '=' | '+' | '|' | '<' | '>' )
dquote        = '"'
squote        = '\\''
python_str    = (squote <(python_str_c | dquote)*>:s squote |
                 dquote <(python_str_c | squote)*>:s dquote) -> s
env_var       = ('python_version' | 'python_full_version' |
                 'os_name' | 'sys_platform' | 'platform_release' |
                 'platform_system' | 'platform_version' |
                 'platform_machine' | 'platform_python_implementation' |
                 'implementation_name' | 'implementation_version' |
                 'extra' # ONLY when defined by a containing layer
                 ):varname -> lookup(varname)
marker_var    = wsp* (env_var | python_str)
marker_expr   = marker_var:l marker_op:o marker_var:r -> (o, l, r)
              | wsp* '(' marker:m wsp* ')' -> m
marker_and    = marker_expr:l wsp* 'and' marker_expr:r -> ('and', l, r)
              | marker_expr:m -> m
marker_or     = marker_and:l wsp* 'or' marker_and:r -> ('or', l, r)
                  | marker_and:m -> m
marker        = marker_or
quoted_marker = ';' wsp* marker
identifier_end = letterOrDigit | (('-' | '_' | '.' )* letterOrDigit)
identifier    = < letterOrDigit identifier_end* >
name          = identifier
extras_list   = identifier:i (wsp* ',' wsp* identifier)*:ids -> [i] + ids
extras        = '[' wsp* extras_list?:e wsp* ']' -> e
name_req      = (name:n wsp* extras?:e wsp* versionspec?:v wsp* quoted_marker?:m
                 -> (n, e or [], v or [], m))
url_req       = (name:n wsp* extras?:e wsp* urlspec:v (wsp+ | end) quoted_marker?:m
                 -> (n, e or [], v, m))
specification = wsp* ( url_req | name_req ):s wsp* -> s
# The result is a tuple - name, list-of-extras,
# list-of-version-constraints-or-a-url, marker-ast or None


URI_reference = <URI | relative_ref>
URI           = scheme ':' hier_part ('?' query )? ( '#' fragment)?
hier_part     = ('//' authority path_abempty) | path_absolute | path_rootless | path_empty
absolute_URI  = scheme ':' hier_part ( '?' query )?
relative_ref  = relative_part ( '?' query )? ( '#' fragment )?
relative_part = '//' authority path_abempty | path_absolute | path_noscheme | path_empty
scheme        = letter ( letter | digit | '+' | '-' | '.')*
authority     = ( userinfo '@' )? host ( ':' port )?
userinfo      = ( unreserved | pct_encoded | sub_delims | ':')*
host          = IP_literal | IPv4address | reg_name
port          = digit*
IP_literal    = '[' ( IPv6address | IPvFuture) ']'
IPvFuture     = 'v' hexdig+ '.' ( unreserved | sub_delims | ':')+
IPv6address   = (
                  ( h16 ':'){6} ls32
                  | '::' ( h16 ':'){5} ls32
                  | ( h16 )?  '::' ( h16 ':'){4} ls32
                  | ( ( h16 ':')? h16 )? '::' ( h16 ':'){3} ls32
                  | ( ( h16 ':'){0,2} h16 )? '::' ( h16 ':'){2} ls32
                  | ( ( h16 ':'){0,3} h16 )? '::' h16 ':' ls32
                  | ( ( h16 ':'){0,4} h16 )? '::' ls32
                  | ( ( h16 ':'){0,5} h16 )? '::' h16
                  | ( ( h16 ':'){0,6} h16 )? '::' )
h16           = hexdig{1,4}
ls32          = ( h16 ':' h16) | IPv4address
IPv4address   = dec_octet '.' dec_octet '.' dec_octet '.' dec_octet
nz            = ~'0' digit
dec_octet     = (
                  digit # 0-9
                  | nz digit # 10-99
                  | '1' digit{2} # 100-199
                  | '2' ('0' | '1' | '2' | '3' | '4') digit # 200-249
                  | '25' ('0' | '1' | '2' | '3' | '4' | '5') )# %250-255
reg_name = ( unreserved | pct_encoded | sub_delims)*
path = (
        path_abempty # begins with '/' or is empty
        | path_absolute # begins with '/' but not '//'
        | path_noscheme # begins with a non-colon segment
        | path_rootless # begins with a segment
        | path_empty ) # zero characters
path_abempty  = ( '/' segment)*
path_absolute = '/' ( segment_nz ( '/' segment)* )?
path_noscheme = segment_nz_nc ( '/' segment)*
path_rootless = segment_nz ( '/' segment)*
path_empty    = pchar{0}
segment       = pchar*
segment_nz    = pchar+
segment_nz_nc = ( unreserved | pct_encoded | sub_delims | '@')+
                # non-zero-length segment without any colon ':'
pchar         = unreserved | pct_encoded | sub_delims | ':' | '@'
query         = ( pchar | '/' | '?')*
fragment      = ( pchar | '/' | '?')*
pct_encoded   = '%' hexdig
unreserved    = letter | digit | '-' | '.' | '_' | '~'
reserved      = gen_delims | sub_delims
gen_delims    = ':' | '/' | '?' | '#' | '(' | ')?' | '@'
sub_delims    = '!' | '$' | '&' | '\\'' | '(' | ')' | '*' | '+' | ',' | ';' | '='
hexdig        = digit | 'a' | 'A' | 'b' | 'B' | 'c' | 'C' | 'd' | 'D' | 'e' | 'E' | 'f' | 'F'

一个测试程序——如果语法在字符串 grammar

import os
import sys
import platform

from parsley import makeGrammar

grammar = """
    wsp ...
    """
tests = [
    "A",
    "A.B-C_D",
    "aa",
    "name",
    "name<=1",
    "name>=3",
    "name>=3,<2",
    "name@http://foo.com",
    "name [fred,bar] @ http://foo.com ; python_version=='2.7'",
    "name[quux, strange];python_version<'2.7' and platform_version=='2'",
    "name; os_name=='a' or os_name=='b'",
    # Should parse as (a and b) or c
    "name; os_name=='a' and os_name=='b' or os_name=='c'",
    # Overriding precedence -> a and (b or c)
    "name; os_name=='a' and (os_name=='b' or os_name=='c')",
    # should parse as a or (b and c)
    "name; os_name=='a' or os_name=='b' and os_name=='c'",
    # Overriding precedence -> (a or b) and c
    "name; (os_name=='a' or os_name=='b') and os_name=='c'",
    ]

def format_full_version(info):
    version = '{0.major}.{0.minor}.{0.micro}'.format(info)
    kind = info.releaselevel
    if kind != 'final':
        version += kind[0] + str(info.serial)
    return version

if hasattr(sys, 'implementation'):
    implementation_version = format_full_version(sys.implementation.version)
    implementation_name = sys.implementation.name
else:
    implementation_version = '0'
    implementation_name = ''
bindings = {
    'implementation_name': implementation_name,
    'implementation_version': implementation_version,
    'os_name': os.name,
    'platform_machine': platform.machine(),
    'platform_python_implementation': platform.python_implementation(),
    'platform_release': platform.release(),
    'platform_system': platform.system(),
    'platform_version': platform.version(),
    'python_full_version': platform.python_version(),
    'python_version': '.'.join(platform.python_version_tuple()[:2]),
    'sys_platform': sys.platform,
}

compiled = makeGrammar(grammar, {'lookup': bindings.__getitem__})
for test in tests:
    parsed = compiled(test).specification()
    print("%s -> %s" % (test, parsed))

PEP 508 更改摘要

根据最初实施后的反馈,本 PEP 进行了以下更改

  • python_version 的定义从 platform.python_version()[:3] 更改为 '.'.join(platform.python_version_tuple()[:2]),以适应未来可能出现的具有两位数主次版本的 Python 版本(例如 3.10)。[3]

参考资料


来源:https://github.com/python/peps/blob/main/peps/pep-0508.rst

上次修改:2025-02-20 11:58:35 GMT