聊聊 Python 命令行参数化的几种方式!

发表于:2022-8-02 09:24

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 作者:星安果    来源:AirPython

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Python
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  在日常编写 Python 脚本的过程中,我们经常需要结合命令行参数传入一些变量参数,使项目使用更加的灵活方便。
  本篇文章我将罗列出构建 Python 命令行参数的四种常见方式。
  它们分别是:
  ·内置 sys.argv 模块
  · 内置 argparse 模块
  · 内置 getopt 模块
  · 第三方依赖库 click
  1. sys.argv
  构建命令行参数最简单、常见的方式是利用内置的「 sys.argv 」模块。
  它是将参数以一个有序的列表传入,所以在使用时传参顺序必须固定。
  因此,这种方式适用于参数个数少且场景固定的项目中:
  import sys
  if __name__ == '__main__':
      # 获取参数列表
      # 注意:sys.argv[0] 代表第一个参数,即:脚本名称「1_sys.argv.py」
      # 其他参数列表
      args = sys.argv[1:]
      # 参数个数
      args_length = len(sys.argv) if sys.argv else 0
      print("排除运行主文件参数,其他参数列表为:", args)
      print("参数总数:", args_length)
  # 使用
  # python3 1_sys.argv.py arg1 arg2
  # 排除运行主文件参数,其他参数列表为: [arg1, arg1]
  # 参数总数:3
  需要注意的是,在脚本中通过「 sys.argv 」获取的参数列表中,第一个参数代表脚本主文件名称。
  2. argparse
  内置的 argparse 模块可以非常轻松地编写出友好的命令行参数脚本,并且它能自动生成帮助使用手册,在用户给程序传入无效参数时能抛出清晰的错误信息。
  官方文档:https://docs.python.org/zh-cn/3.10/library/argparse.html
  使用它构建命令行参数包含 3 个步骤:
  ·构建参数解析对象添加参数
  · 添加参数
  · 解析参数
  (1) 构建命令行参数解析对象
  import argparse
  ...
  # 构建一个命令行参数解析对象
  parser = argparse.ArgumentParser(description='命令行参数')
  ...
  (2) 添加命令行参数
  需要指出的是,--arg1 用于指定参数名称,-a1 代表 dest 目标变量值(简写)
  ...
  # 设置3个参数
  # 参数1:arg1,整型,非必须传入参数
  # 参数2:arg2,字符串,非必须传入参数,包含默认值「xag」
  # 参数3:arg3,字符串类型,必须传入的参数
  parser.add_argument('--arg1', '-a1', type=int, help='参数1,非必须参数')
  parser.add_argument('--arg2', '-a2', type=str, help='参数2,非必须参数,包含默认值', default='xag')
  parser.add_argument('--arg3', '-a3', type=str, help='参数3,必须参数', required=True)
  ...
  (3) 解析出参数值
  ...
  # 解析参数,获取所有的命令行参数(Namespace),然后转为字典
  args = vars(parser.parse_args())
  # 获取所有参数
  print("所有命令行参数为:")
  for key in args:
      print(f"命令行参数名:{key},参数值:{args[key]}")
  ...
  使用的时候,我们就可以通过「 -h / --help 」命令参数查看帮助文档:
  # 查看命令行参数帮助文档
  python3 2_argparse.py --help
  # 或
  python3 2_argparse.py -h
  上面添加的 3 个参数,参数 arg1、arg2 非必须传值,arg3 必须传值,另外参数 arg2 指定了默认值:
  # 参数arg3必须,参数arg1和参数arg2非必须,其中参数arg2设置了默认值
  # 传入参数arg3
  # python3 2_argparse.py --arg3 123
  # python3 2_argparse.py -a3 123 
  xingag@xingagdeMacBook-Pro args % python3 2_argparse.py -a3 123  
  所有命令行参数为:
  命令行参数名:arg1,参数值:None
  命令行参数名:arg2,参数值:xag
  命令行参数名:arg3,参数值:123
  # 传入参数arg1、arg3
  xingag@xingagdeMacBook-Pro args % python3 2_argparse.py -a1 111  -a3 123  
  所有命令行参数为:
  命令行参数名:arg1,参数值:111
  命令行参数名:arg2,参数值:xag
  命令行参数名:arg3,参数值:123
  # 传入参数arg1、arg2、arg3
  xingag@xingagdeMacBook-Pro args % python3 2_argparse.py -a1 111 -a2 222  -a3 123
  所有命令行参数为:
  命令行参数名:arg1,参数值:111
  命令行参数名:arg2,参数值:222
  命令行参数名:arg3,参数值:123
  3. getopt
  getopt 是 Python 中一个内置标准模块,可以结合 sys.argv 模块,直接解析脚本运行时参数。
  使用格式:getopt(args,shortopts,longopts = [])。
  其中:
  (1) args:参数列表,可以通过 sys.argv 获取,可以参考上面
  (2) shortopts 短参数组成的字符串:
  ·定义短参数,如果参数有值,需要在短参数后追加一个「 : 」符号
  · 传参使用方式:-n 23
  (3) longopts 长参数列表
  · 定义长参数列表时,如果某个参数有值,需要在短参数后追加一个「 = 」符号
  · 传参使用方式:--port 8080
  这里以传入数据库连接参数为例(参数包含 ip、用户名、密码、数据库名称)进行讲解:
  from getopt import getopt
  import sys
  # 获取参数
  # sys.argv[1:]:获取除脚本文件名外的所有命令行参数
  # opts:存有所有选项及其输入值的元组列表
  # args:去除有用的输入以后剩余的部分
  opts, args = getopt(sys.argv[1:], 'i:u:p:d:', ['ip=', 'user=', 'pwd=', 'db='])
  # 获取参数值
  # 短参数
  # python3 4_getopt.py -i 127.0.0.1 -u root -p 123456 -d mysqldb
  # 长参数
  # python3 4_getopt.py --ip 127.0.0.1 -u root -p 123456 -d mysqldb
  ip_pre = [item[1] for item in opts if item[0] in ('-i', '--ip')]
  ip = ip_pre[0] if len(ip_pre) > 0 else None
  print("参数ip:", ip)
  user_pre = [item[1] for item in opts if item[0] in ('-u', '--user')]
  user = user_pre[0] if len(user_pre) > 0 else None
  print("参数user:", user)
  pwd_pre = [item[1] for item in opts if item[0] in ('-p', '--pwd')]
  pwd = pwd_pre[0] if len(pwd_pre) > 0 else None
  print("参数pwd:", pwd)
  db_pre = [item[1] for item in opts if item[0] in ('-d', '--db')]
  db = db_pre[0] if len(db_pre) > 0 else None
  print("参数db:", db)
  在运行脚本时,我们可以利用「 短参数 」或「 长参数 」形式进行传递:
  # 测试
  # 短参数
  python3 4_getopt.py -i 127.0.0.1 -u root -p 123456 -d mysqldb
  # 长参数
  python3 4_getopt.py --ip 127.0.0.1 --user root --pwd 123456 --db mysqldb
  4. click
  click 作为第三方依赖库,它为命令行工具封装了大量的方法,可以非常方便实现命令行参数。
  项目地址:https://pypi.org/project/click/。
  首先,我们需要安装依赖库 click:
  import click
  # 安装依赖
  # pip3 install -U click
  @click.command()
  @click.option('--arg1', default='111', help='参数arg1,默认值为「111」')
  @click.option('--arg2', type=int, help='参数arg2')
  @click.option('--arg3', type=str, help='参数arg3')
  def start(arg1, arg2, arg3):
      """
      基于参数arg1、参数arg2、参数arg3运行项目
      :param arg1:
      :param arg2:
      :param arg3:
      :return:
      """
      print("参数arg1值为:", arg1)
      print("参数arg2值为:", arg2)
      print("参数arg3值为:", arg3)
  if __name__ == '__main__':
      start()
  然后,在主运行函数上通过装饰器配置参数即可。
  比如,上面就定义了 3 个命令行参数 arg1、arg2、arg3,并设置了参数的类型及默认值。
  最后,在运行脚本时只需要按参数设定传递对应的值即可。
  # 不包含参数
  xingag@xingagdeMacBook-Pro args % python3 3_click.py 
  参数arg1值为: 111
  参数arg2值为: None
  参数arg3值为: None
  # 包含参数arg1
  xingag@xingagdeMacBook-Pro args % python3 3_click.py --arg1 test1
  参数arg1值为: test1
  参数arg2值为: None
  参数arg3值为: None
  # 包含参数arg1、arg2
  # 注意:arg2的参数类型为整形,传入的参数必须能转为整形,否则会报错
  xingag@xingagdeMacBook-Pro args % python3 3_click.py --arg1 test1 --arg2 222  
  参数arg1值为: test1
  参数arg2值为: 222
  参数arg3值为: None
  # 包含参数arg1、arg2、arg3
  xingag@xingagdeMacBook-Pro args % python3 3_click.py --arg1 test1 --arg2 222 --arg3 test3
  参数arg1值为: test1
  参数arg2值为: 222
  参数arg3值为: test3
  最后
  上面通过实例讲解了实现 Python 命令行参数常见的 4 种方式
  对于一些简单自用且不那么正规的场景,个人觉得可以考虑用 sys.argv 模块快速构建命令行参数;而对一些参数多、面向用户的正式生产环境,建议利用 argparse 模块或 click 依赖来创建命令行参数。
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