Python 命令行之旅:使用 argparse 實現 git 命令

做者:HelloGitHub- Prodesire

前言

在前面三篇介紹 argparse 的文章中,咱們全面瞭解了 argparse 的能力,相信很多小夥伴們都已經摩拳擦掌,想要打造一個屬於本身的命令行工具。html

本文將以咱們平常工做中最多見的 git 命令爲例,講解如何使用 argparse 庫來實現一個真正可用的命令行程序。python

本系列文章默認使用 Python 3 做爲解釋器進行講解。
若你仍在使用 Python 2,請注意二者之間語法和庫的使用差別哦~
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git 經常使用命令

你們不妨回憶一下,平時最常使用 git 子命令都有哪些?git

當你寫好一段代碼或增刪一些文件後,會用以下命令查看文件狀態:github

git status
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確認文件狀態後,會用以下命令將的一個或多個文件(夾)添加到暫存區:編程

git add [pathspec [pathspec ...]]
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而後使用以下命令提交信息:bash

git commit -m "your commit message"
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最後使用以下命令將提交推送到遠程倉庫:函數

git push
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咱們將使用 argparsegitpython 庫來實現這 4 個子命令。工具

關於 gitpython

gitpython 是一個和 git 倉庫交互的 Python 第三方庫。 咱們將借用它的能力來實現真正的 git 邏輯。ui

安裝:this

pip install gitpython
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思考

在實現前,咱們不妨先思考下會用到 argparse 的哪些功能?整個程序的結構是怎樣的?

argparse

  • 要實現子命令,那麼以前介紹到的 嵌套解析器 必不可少
  • 當用戶鍵入子命令時,子命令所對應的子解析器須要做出響應,那麼須要用到子解析器的 set_defaults 功能
  • 針對 git add [pathspec [pathspec ...]],咱們須要實現位置參數,並且數量是任意個
  • 針對 git commit --message msggit commit -m msg,咱們須要實現選項參數,且便可長選項,又可短選項

程序結構

  • 命令行程序須要一個 cli 函數來做爲統一的入口,它負責構建解析器,並解析命令行參數
  • 咱們還須要四個 handle_xxx 函數響應對應的子命令

則基本結構以下:

import os
import argparse
from git.cmd import Git


def cli():
    """ git 命名程序入口 """
    pass


def handle_status(git, args):
    """ 處理 status 命令 """
    pass

def handle_add(git, args):
    """ 處理 add 命令 """
    pass


def handle_commit(git, args):
    """ 處理 -m <msg> 命令 """
    pass


def handle_push(git, args):
    """ 處理 push 命令 """
    pass


if __name__ == '__main__':
    cli()
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下面咱們將一步步地實現咱們的 git 程序。

實現

假定咱們在 argparse-git.py 文件中實現咱們的 git 程序。

構建解析器

咱們須要構建一個父解析器,做爲程序的根解析器,程序名稱指定爲 git。而後在上面添加子解析器,爲後續的子命令的解析作準備:

def cli():
    """ git 命名程序入口 """
    parser = argparse.ArgumentParser(prog='git')
    subparsers = parser.add_subparsers(
        title='These are common Git commands used in various situations',
        metavar='command')
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add_subparsers 中的 titlemetavar 參數主要用於命令行幫助信息,最終的效果以下:

usage: git [-h] command ...

optional arguments:
  -h, --help  show this help message and exit

These are common Git commands used in various situations:
  command
    ...
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status 子命令

咱們須要在 cli 函數中添加一個用於解析 status 命令的子解析器 status_parser,並指定其對應的處理函數爲 handle_status

def cli():
    ...
    # status
    status_parser = subparsers.add_parser(
        'status',
        help='Show the working tree status')
    status_parser.set_defaults(handle=handle_status)
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須要說明的是,在 status_parser.set_defaults 函數中,能接收任意名稱的關鍵字參數,這個參數值會存放於父解析器解析命令行參數後的變量中。

好比,在本文示例程序中,咱們爲每一個子解析器定義了 handle,那麼 args = parser.parse_args() 中的 args 將具備 handle 屬性,咱們傳入不一樣的子命令,那麼這個 handle 就是不一樣的響應函數。

定義了 status 的子解析器後,咱們再實現下 handle_status 便可實現 status 命令的響應:

def handle_status(git, args):
    """ 處理 status 命令 """
    cmd = ['git', 'status']
    output = git.execute(cmd)
    print(output)
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不難看出,咱們最後調用了真正的 git status 來實現,並打印了輸出。

你可能會對 handle_status 的函數簽名感到困惑,這裏的 gitargs 是怎麼傳入的呢?這實際上是由咱們本身控制的,將在本文最後講解。

add 子命令

一樣,咱們須要在 cli 函數中添加一個用於解析 add 命令的子解析器 add_parser,並指定其對應的處理函數爲 handle_add

額外要作的是,要在子解析器 add_parser 上添加一個 pathspec 位置參數,且其數量是任意的:

def cli():
    ...
    # add
    add_parser = subparsers.add_parser(
        'add',
        help='Add file contents to the index')
    add_parser.add_argument(
        'pathspec',
        help='Files to add content from',
        nargs='*')
    add_parser.set_defaults(handle=handle_add)
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而後,就是實現 handle_add 函數,咱們須要用到表示文件路徑的 args.pathspec

def handle_add(git, args):
    """ 處理 add 命令 """
    cmd = ['git', 'add'] + args.pathspec
    output = git.execute(cmd)
    print(output)
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commit 子命令

一樣,咱們須要在 cli 函數中添加一個用於解析 commit 命令的子解析器 commit_parser,並指定其對應的處理函數爲 handle_commit

額外要作的是,要在子解析器 commit_parser 上添加一個 -m/--message 選項參數,且要求必填:

def cli():
    ...
    # commit
    commit_parser = subparsers.add_parser(
        'commit',
        help='Record changes to the repository')
    commit_parser.add_argument(
        '--message', '-m',
        help='Use the given <msg> as the commit message',
        metavar='msg',
        required=True)
    commit_parser.set_defaults(handle=handle_commit)
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而後,就是實現 handle_commit 函數,咱們須要用到表示提交信息的 args.message

def handle_commit(git, args):
    """ 處理 -m <msg> 命令 """
    cmd = ['git', 'commit', '-m', args.message]
    output = git.execute(cmd)
    print(output)
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push 子命令

一樣,咱們須要在 cli 函數中添加一個用於解析 push 命令的子解析器 push_parser,並指定其對應的處理函數爲 handle_push

它同 status 子命令的實現方式一致:

def cli():
    ...
    # push
    push_parser = subparsers.add_parser(
      'push',
      help='Update remote refs along with associated objects')
    push_parser.set_defaults(handle=handle_push)
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而後,就是實現 handle_push 函數,和 handle_status 相似:

def handle_push(git, args):
    cmd = ['git', 'push']
    output = git.execute(cmd)
    print(output)
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解析參數

在定義完父子解析器,並添加參數後,咱們就須要對參數作解析,這項工做也是實如今 cli 函數中:

def cli():
    ...
    git = Git(os.getcwd())
    args = parser.parse_args()
    if hasattr(args, 'handle'):
        args.handle(git, args)
    else:
        parser.print_help()
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  • 經過 git.cmd.Git 實例化出 git 對象,用來和 git 倉庫交互
  • 經過 parser.parse_args() 解析命令行
  • 經過 hasattr(args, 'handle') 判斷是否輸入了子命令。
    • 因爲每一個子解析器都定義了 handle,那麼若是當用戶在命令行不輸入任何命令時,args 就沒有 handle 屬性,那麼咱們就輸出幫助信息
    • 若是用戶輸入了子命令,那麼就調用 args.handle,傳入 gitargs 對象,用以處理對應命令

至此,咱們就實現了一個簡單的 git 命令行,使用 python argparse-git.py -h 查看幫助以下:

usage: git [-h] command ...

optional arguments:
  -h, --help  show this help message and exit

These are common Git commands used in various situations:
  command
    status    Show the working tree status
    add       Add file contents to the index
    commit    Record changes to the repository
    push      Update remote refs along with associated objects
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而後咱們就能夠愉快地使用親手打造的 git 程序啦!

想看整個源碼,請戳 argparse-git.py

小結

本文簡單介紹了平常工做中經常使用的 git 命令,而後提出實現它的思路,最終一步步地使用 argparsegitpython 實現了 git 程序。是否是頗有成就感呢?

關於 argparse 的講解將告一段落,回顧下 argparse 的四步曲,加上今天的內容,感受它仍是挺清晰、簡單的。 不過,這還只是打開了命令行大門的一扇門。

你是否想過,argparse 的四步曲雖然理解簡單,但略微麻煩。有沒有更簡單的方式? 若是我很熟悉命令行幫助語法,我能不能寫個幫助字符串就把全部的命令行元信息給定義出來?而後就直接輕鬆愉快地獲取解析後的參數信息呢?

在下篇文章中,將爲你們講解另外一個站在一個全新的思路,又無比強大的庫 docopt

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