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概要
この記事では、Pythonアプリケーションを簡単に配布するためのShivの実践的な活用法について探求します。このガイドは、特に開発者が直面する依存関係やパッケージングの課題への具体的な解決策を提供することが目的です。 要点のまとめ:
- Shivを活用したPythonアプリケーションの配布方法と、効率的な依存関係管理のテクニックを紹介します。
- エントリーポイント`__main__.py`の設計における高度なテクニックやエラー処理のベストプラクティスも詳しく解説。
- セキュリティ対策としてコード署名やCI/CDパイプライン構築について触れ、安全で効果的な配布方法を提供します。
Shivの基本的な使い方
PythonプログラミングにおけるShivの利用方法についてですが、まずはプロジェクトの構成を理解しておくことが重要です。ShivはあなたのPythonコードを`.pyz`ファイルという形にパッケージ化します。これは自己実行型プログラムのようなもので、正しく機能させるためには特定のファイル配置が求められます。この過程では、必要なライブラリや依存関係も含まれるため、異なる環境で実行する際にも安心です。また、エントリーポイントや使用するPythonバージョンを指定できるオプションもあり、それによって最適化されたパッケージが作成可能です。
Pythonプロジェクトの構造を理解する
あなたのアプリケーションは、少なくとも次のような構造を持つべきです。
- 外側の `myapp/` はプロジェクトのルートディレクトリです。
- 内側の `myapp/` はPythonパッケージで、ここにはアプリケーションロジックが含まれています。
- `__main__.py` にはShivが実行するメインエントリーポイント関数があります。
- `setup.py` はメタデータやエントリーポイントを定義しており、Shivがどこを実行するかを知るために使われます。
- 必要に応じて依存関係をリストアップするために、`requirements.txt` を使用できます。
myapp/
├── myapp/
│ ├── __init__.py
│ └── __main__.py
├── setup.py
└── requirements.txt (オプション)
- 外側の `myapp/` はプロジェクトのルートディレクトリです。
- 内側の `myapp/` はPythonパッケージで、ここにはアプリケーションロジックが含まれています。
- `__main__.py` にはShivが実行するメインエントリーポイント関数があります。
- `setup.py` はメタデータやエントリーポイントを定義しており、Shivがどこを実行するかを知るために使われます。
- 必要に応じて依存関係をリストアップするために、`requirements.txt` を使用できます。
視点の拡張比較:
| 項目 | 説明 |
|---|---|
| Shivの目的 | Pythonコードを自己実行型の`.pyz`アーカイブにパッケージ化するツール。 |
| プロジェクト構成 | myappディレクトリには、アプリケーションロジックとエントリーポイントが含まれる。 |
| エントリーポイント定義 | `setup.py`でコンソールスクリプトを設定し、主要な関数を指定する。 |
| 依存関係管理 | `requirements.txt`または`setup.py`で依存関係を明示的に記載できる。 |
| Windows向け配布方法 | .batファイルやPyInstallerを使って、ネイティブの実行可能ファイルとして提供可能。 |
エントリーポイントの定義方法
この構造が整ったら、Shiv がアプリを起動するためのエントリーポイントを定義し始めることができます。以下のポイントに注目してみましょう。まず、内側の `myapp` ディレクトリは有効な Python パッケージである必要があります。つまり、`__init__.py` ファイルが含まれている必要があります。また、Shiv はコマンドラインエントリとして機能する呼び出し可能な関数（通常は `main` という名前）を利用します。この関数は `__main__.py` に配置されており、zipapp のデフォルトエントリとしても機能しますし、`setup.py` 内の `console_scripts` の期待にも応える形となります。このようにして、異なるコマンドラインインターフェースや GUI アプリケーションへの拡張性を持たせることができ、多様な機能を同一パッケージ内で提供することが可能になります。
Shivでのアーカイブのビルド手順
Shivを使う場合、`setup.py`を使用しなくても、アプリケーションを`__main__.py`から直接起動することができます。Pythonのzipappは特定の規則に従っており、実行時にはアーカイブのルートにある`__main__.py`ファイルを探して、それを実行します。この仕組みを利用して、Shivも同様に動作します。つまり、あなたの`.pyz`ファイルに`__main__.py`が含まれていれば、コマンド `python myapp.pyz` で自己実行可能になり、Unix系システムでは実行可能ファイルとして設定することもできます。ただし、適切なエントリーポイントを `setup.py` で定義することで、プロジェクトの配布や再利用性が高まります。特にpip経由で配布したい場合には、この方法が効果的です。Shivは比較的手軽に使えますが、そのためにはまずプロジェクトが機能する状態であることが重要です。
)
Free ImagesUnixシステムでの実行可能ファイル化
### ステップ1: エントリーポイントを定義する
Shivを利用するには、アプリケーションが起動したときに実行する関数を指定する必要があります。これは、`setup.py`内で`console_scripts`エントリポイントを設定することで実現します。具体的には、コマンド（例えば `myapp`）と特定のPython関数（例： `myapp.__main__:main`）を対応付けます。以下はその一例です。
この設定によって、Shivやpipなどのツールは、コマンド `myapp` を実行すると `myapp/__main__.py` にある `main()` 関数が呼び出されることになります。また、そのファイルが存在し、正しく定義された `main()` 関数が含まれていることも確認してください。
> _🔍 ヒント: この `__main__.py` ファイルはコマンドラインエントリスクリプトの役割を果たします。
Shivを利用するには、アプリケーションが起動したときに実行する関数を指定する必要があります。これは、`setup.py`内で`console_scripts`エントリポイントを設定することで実現します。具体的には、コマンド（例えば `myapp`）と特定のPython関数（例： `myapp.__main__:main`）を対応付けます。以下はその一例です。
from setuptools import setup, find_packages
setup(
name="myapp",
version="0.1",
packages=find_packages(),
entry_points={
'console_scripts': [
'myapp = myapp.__main__:main'
]
},
install_requires=[
# ここに依存関係を記載するか、requirements.txtを使用してください
],
)
この設定によって、Shivやpipなどのツールは、コマンド `myapp` を実行すると `myapp/__main__.py` にある `main()` 関数が呼び出されることになります。また、そのファイルが存在し、正しく定義された `main()` 関数が含まれていることも確認してください。
# myapp/__main__.py
def main():
print("ShivパワーのCLIへようこそ！")
> _🔍 ヒント: この `__main__.py` ファイルはコマンドラインエントリスクリプトの役割を果たします。
Windowsユーザー向けに配布する方法
このファイルは、Pythonのzipアプリ（Shivを含む）が実行可能なアーカイブとして認識されるために必要です。この設定を忘れたり、エントリポイントが正しく構成されていない場合、`.pyz`ファイルは正常にビルドされますが、正しくは動作しません。モジュールの構造がきちんとしていてインポート可能であることを確認してください。もしパッケージが適切に宣言されていなかったり、モジュールが見つからないと、Shivはランタイム時に`ImportError`や`AttributeError`で失敗することになります。
簡単なバッチファイルの作成法
Shivを使って実行可能なパッケージを作成します。以下のコマンドを実行してください。
このコマンドのオプションについて説明します。まず、`-c myapp`は実行するコマンドを指定しており、これはコンソールスクリプトと一致させる必要があります。次に、`-o myapp.pyz`では出力ファイルの名前を設定しています。そして、`-p "/usr/bin/env python3"`はクロスプラットフォームで動作できるようにシバン（shebang）を指定しています。最後に`.`はカレントディレクトリ内のすべての内容をパッケージ化することを示しています。この手順を通じて、ユーザーが特定のPythonバージョンや依存関係について心配することなくアプリケーションを簡単に利用できるようになります。また、このプロセスにはエラーハンドリング機能も含めることで、不具合発生時にもスムーズなトラブルシューティングが可能になります。このようにして、より安定したアプリケーション配布が実現されます。
shiv -c myapp -o myapp.pyz -p "/usr/bin/env python3" .
このコマンドのオプションについて説明します。まず、`-c myapp`は実行するコマンドを指定しており、これはコンソールスクリプトと一致させる必要があります。次に、`-o myapp.pyz`では出力ファイルの名前を設定しています。そして、`-p "/usr/bin/env python3"`はクロスプラットフォームで動作できるようにシバン（shebang）を指定しています。最後に`.`はカレントディレクトリ内のすべての内容をパッケージ化することを示しています。この手順を通じて、ユーザーが特定のPythonバージョンや依存関係について心配することなくアプリケーションを簡単に利用できるようになります。また、このプロセスにはエラーハンドリング機能も含めることで、不具合発生時にもスムーズなトラブルシューティングが可能になります。このようにして、より安定したアプリケーション配布が実現されます。
PyInstallerを使ったラッパー作成法
`requirements.txt`ファイルからビルドするためには、次のようにコマンドを実行します。
-c myapp -o myapp.pyz -r requirements.txt .+x myapp.pyz./myapp.pyz最終確認とアプリケーションの配布戦略
Windowsでは、単に
myapp.pyzShivを利用して安全にアプリを管理する
オプション1: `.bat`ファイルを使用する
`launch_myapp.bat`というファイルを作成します:
@echo off
python myapp.pyz %*
この`myapp.pyz`と`launch_myapp.bat`の両方を配布して、ユーザーは`.bat`ファイルをダブルクリックすることでアプリを実行できます。
オプション2: PyInstallerでラップする
薄いランチャースクリプトを作成します:
# launcher.py
import runpy
runpy.run_path("myapp.pyz", run_name="__main__")
次に、これを`.exe`にビルドします:
pip install pyinstaller
pyinstaller --onefile launcher.py
これにより、ダブルクリックで実行可能な`.exe`（dist/launcher.exe）が生成されます。コマンドラインは不要です。出力ファイルの名前を変更したり、それを`.pyz`と一緒に配置したり、PyInstallerのオプションを使ってバンドルすることもできます。この方法では、ShivベースのPythonアプリがネイティブWindows実行可能ファイルとして振る舞えるため、技術に詳しくないユーザーへの配布が容易になります。
最終的な考え: すべてまとめてしましょう！
あなたは今やShivの全貌を把握しました - 仮想環境の管理から始まり、.pyzアーカイブの扱いまでプロフェッショナル並みにこなせるようになりました。エントリーポイントの作成方法やWindows向けにアプリケーションをラッピングし、依存関係が散らばることなく配布できる方法も学びました。内部ツールや実験的スクリプト、おしゃれな自動化タスクなど何でも構いませんが、Shivはクリーンさと信頼性確保してくれる強力なツールです。ただし、一つ注意点があります：Shivはコードパッケージ化するだけで、その内容保護までは提供しません。つまり、安全でないコードや認証情報などが含まれている場合は特別な対策が必要です。それ以外の場合、大切なものを美しいギフトボックスとして渡すことになるかもしれません。
参考記事
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ソース： actlink.co.jpFugu-MT: arxivの論文翻訳
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ソース： Hugging FaceFugu-MT: arxivの論文翻訳
このサイトではarxivの論文のうち、30ページ以下でCreative Commonsライセンス（CC 0, CC BY, CC BY-SA）の論文を日本語訳しています。
ソース： fugumt.comjpn.wordlist
13Nov2018. Contribute to quanap5/13Nov2018 development by creating an account on GitHub.
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