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Python如何将项目直接打包为一键整合包

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独坐楼窗间
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我们知道Python是一门解释型语言，项目运行时需要依赖Python解释器，并且有时候需要安装项目中对应的三方依赖库。对于专业的Python开发者来说，可以直接通过pip命令进行安装即可。但是如果是分发给其他的Windows用户，特别是不熟悉Python的人来说，这样过于繁琐。因此最好的办法是连同Python解释器和Python项目打包在一起，通过嵌入式一键整合包解决项目的分发问题。

本次我们以一键扒谱的项目为例子，演示如何将项目直接打包为一键整合包，方便其他用户运行使用。

嵌入式Python处理
首先克隆我们自己的项目：

git clone https://github.com/v3ucn/YiJianBaPu.git

正常流程是通过pip安装项目的依赖。但现在我们不直接通过pip安装依赖，而是通过嵌入式的安装包。

进入Python官方的下载页面：https://www.python.org/downloads/windows/
下载Windows embeddable package (64-bit)安装包，注意是embeddable版本的，并不是传统安装包，同时版本也需要和开发项目的Python版本吻合：

随后将其解压到项目的根目录，并且下载get-pip.py文件，放入到刚刚解压的安装包内，下载地址：

https://bootstrap.pypa.io/get-pip.py

放入之后的目录结构如下：

D:\work\YiJianBaPu\python310>tree /f  
Folder PATH listing for volume 新加卷  
Volume serial number is 9824-5798  
D:.  
    get-pip.py  
    libcrypto-1_1.dll  
    libffi-7.dll  
    libssl-1_1.dll  
    LICENSE.txt  
    pyexpat.pyd  
    python.cat  
    python.exe  
    python3.dll  
    python310.dll  
    python310.zip  
    python310._pth  
    pythonw.exe  
    select.pyd  
    sqlite3.dll  
    unicodedata.pyd  
    vcruntime140.dll  
    vcruntime140_1.dll  
    winsound.pyd  
    _asyncio.pyd  
    _bz2.pyd  
    _ctypes.pyd  
    _decimal.pyd  
    _elementtree.pyd  
    _hashlib.pyd  
    _lzma.pyd  
    _msi.pyd  
    _multiprocessing.pyd  
    _overlapped.pyd  
    _queue.pyd  
    _socket.pyd  
    _sqlite3.pyd  
    _ssl.pyd  
    _uuid.pyd  
    _zoneinfo.pyd

随后在项目的根目录执行命令：

.\python310\python.exe .\python310\get-pip.py

注意这里的python.exe并不是本地开发环境的Python，而是嵌入式解释器的Python。

此时我们的目录中多出两个文件夹Lib和Scripts：

D:\work\YiJianBaPu\python310>tree  
Folder PATH listing for volume 新加卷  
Volume serial number is 9824-5798  
D:.  
├───Lib  
│   └───site-packages  
│       ├───pip  
│       │   ├───_internal  
│       │   │   ├───cli  
│       │   │   │   └───__pycache__  
│       │   │   ├───commands  
│       │   │   │   └───__pycache__  
│       │   │   ├───distributions  
│       │   │   │   └───__pycache__  
│       │   │   ├───index  
│       │   │   │   └───__pycache__  
│       │   │   ├───locations  
│       │   │   │   └───__pycache__  
│       │   │   ├───metadata  
│       │   │   │   ├───importlib  
│       │   │   │   │   └───__pycache__  
│       │   │   │   └───__pycache__  
│       │   │   ├───models  
│       │   │   │   └───__pycache__  
│       │   │   ├───network  
│       │   │   │   └───__pycache__  
│       │   │   ├───operations  
│       │   │   │   ├───build  
│       │   │   │   │   └───__pycache__  
│       │   │   │   ├───install  
│       │   │   │   │   └───__pycache__  
│       │   │   │   └───__pycache__  
│       │   │   ├───req  
│       │   │   │   └───__pycache__  
│       │   │   ├───resolution  
│       │   │   │   ├───legacy  
│       │   │   │   │   └───__pycache__  
│       │   │   │   ├───resolvelib  
│       │   │   │   │   └───__pycache__  
│       │   │   │   └───__pycache__  
│       │   │   ├───utils  
│       │   │   │   └───__pycache__  
│       │   │   ├───vcs  
│       │   │   │   └───__pycache__  
│       │   │   └───__pycache__  
│       │   ├───_vendor  
│       │   │   ├───cachecontrol  
│       │   │   │   ├───caches  
│       │   │   │   │   └───__pycache__  
│       │   │   │   └───__pycache__  
│       │   │   ├───certifi  
│       │   │   │   └───__pycache__  
│       │   │   ├───chardet  
│       │   │   │   ├───cli  
│       │   │   │   │   └───__pycache__  
│       │   │   │   ├───metadata  
│       │   │   │   │   └───__pycache__  
│       │   │   │   └───__pycache__  
│       │   │   ├───colorama  
│       │   │   │   ├───tests  
│       │   │   │   │   └───__pycache__  
│       │   │   │   └───__pycache__  
│       │   │   ├───distlib  
│       │   │   │   └───__pycache__  
│       │   │   ├───distro  
│       │   │   │   └───__pycache__  
│       │   │   ├───idna  
│       │   │   │   └───__pycache__  
│       │   │   ├───msgpack  
│       │   │   │   └───__pycache__  
│       │   │   ├───packaging  
│       │   │   │   └───__pycache__  
│       │   │   ├───pkg_resources  
│       │   │   │   └───__pycache__  
│       │   │   ├───platformdirs  
│       │   │   │   └───__pycache__  
│       │   │   ├───pygments  
│       │   │   │   ├───filters  
│       │   │   │   │   └───__pycache__  
│       │   │   │   ├───formatters  
│       │   │   │   │   └───__pycache__  
│       │   │   │   ├───lexers  
│       │   │   │   │   └───__pycache__  
│       │   │   │   ├───styles  
│       │   │   │   │   └───__pycache__  
│       │   │   │   └───__pycache__  
│       │   │   ├───pyparsing  
│       │   │   │   ├───diagram  
│       │   │   │   │   └───__pycache__  
│       │   │   │   └───__pycache__  
│       │   │   ├───pyproject_hooks  
│       │   │   │   ├───_in_process  
│       │   │   │   │   └───__pycache__  
│       │   │   │   └───__pycache__  
│       │   │   ├───requests  
│       │   │   │   └───__pycache__  
│       │   │   ├───resolvelib  
│       │   │   │   ├───compat  
│       │   │   │   │   └───__pycache__  
│       │   │   │   └───__pycache__  
│       │   │   ├───rich  
│       │   │   │   └───__pycache__  
│       │   │   ├───tenacity  
│       │   │   │   └───__pycache__  
│       │   │   ├───tomli  
│       │   │   │   └───__pycache__  
│       │   │   ├───truststore  
│       │   │   │   └───__pycache__  
│       │   │   ├───urllib3  
│       │   │   │   ├───contrib  
│       │   │   │   │   ├───_securetransport  
│       │   │   │   │   │   └───__pycache__  
│       │   │   │   │   └───__pycache__  
│       │   │   │   ├───packages  
│       │   │   │   │   ├───backports  
│       │   │   │   │   │   └───__pycache__  
│       │   │   │   │   └───__pycache__  
│       │   │   │   ├───util  
│       │   │   │   │   └───__pycache__  
│       │   │   │   └───__pycache__  
│       │   │   ├───webencodings  
│       │   │   │   └───__pycache__  
│       │   │   └───__pycache__  
│       │   └───__pycache__  
│       ├───pip-23.3.1.dist-info  
│       ├───pkg_resources  
│       │   ├───extern  
│       │   │   └───__pycache__  
│       │   ├───_vendor  
│       │   │   ├───importlib_resources  
│       │   │   │   └───__pycache__  
│       │   │   ├───jaraco  
│       │   │   │   ├───text  
│       │   │   │   │   └───__pycache__  
│       │   │   │   └───__pycache__  
│       │   │   ├───more_itertools  
│       │   │   │   └───__pycache__  
│       │   │   ├───packaging  
│       │   │   │   └───__pycache__  
│       │   │   ├───platformdirs  
│       │   │   │   └───__pycache__  
│       │   │   └───__pycache__  
│       │   └───__pycache__  
│       ├───setuptools  
│       │   ├───command  
│       │   │   └───__pycache__  
│       │   ├───config  
│       │   │   ├───_validate_pyproject  
│       │   │   │   └───__pycache__  
│       │   │   └───__pycache__  
│       │   ├───extern  
│       │   │   └───__pycache__  
│       │   ├───_distutils  
│       │   │   ├───command  
│       │   │   │   └───__pycache__  
│       │   │   └───__pycache__  
│       │   ├───_vendor  
│       │   │   ├───importlib_metadata  
│       │   │   │   └───__pycache__  
│       │   │   ├───importlib_resources  
│       │   │   │   └───__pycache__  
│       │   │   ├───jaraco  
│       │   │   │   ├───text  
│       │   │   │   │   └───__pycache__  
│       │   │   │   └───__pycache__  
│       │   │   ├───more_itertools  
│       │   │   │   └───__pycache__  
│       │   │   ├───packaging  
│       │   │   │   └───__pycache__  
│       │   │   ├───tomli  
│       │   │   │   └───__pycache__  
│       │   │   └───__pycache__  
│       │   └───__pycache__  
│       ├───setuptools-68.2.2.dist-info  
│       └───_distutils_hack  
│           └───__pycache__  
└───Scripts

随后修改python310._pth文件，将内容改成下面这样：

python310.zip  
.  
  
# Uncomment to run site.main() automatically  
import site

至此，嵌入式解释器就配置好了。

嵌入式安装依赖
此后，当我们需要安装依赖时，必须用嵌入式的解释器进行安装：

.\python310\python.exe -m pip install noisereduce -t E:\work\YiJianBaPu\python310\Lib\site-packages

上面的命令展示如何嵌入式安装依赖库noisereduce。这里需要注意的时，解释器必须是嵌入式解释器.\python310\python.exe，同时通过-t参数来指定三方库的位置，也就是说，必须安装到项目的目录中，而不是系统的默认开发环境目录。

安装成功后，我们必须可以在项目的目录下可以找到这个库：

D:\work\YiJianBaPu\python310\Lib\site-packages>tree  
Folder PATH listing for volume 新加卷  
Volume serial number is 9824-5798  
D:.  
├───noisereduce  
│   ├───spectralgate  
│   │   └───__pycache__  
│   ├───torchgate  
│   │   └───__pycache__  
│   └───__pycache__

如此，依赖和解释器就紧密结合在一起了，换台机器，并不需要安装也可以直接启动。

一键启动
现在，我们来编写一键启动脚本，launch.bat文件：

@echo off  
chcp 65001  
@echo 开始运行  
call .\python310\python.exe -m spleeter separate -p spleeter:2stems -o ./output ./test.mp3  
call .\python310\python.exe ./infer.py --model ./ckpt/model_ckpt_steps_104000_simplified.ckpt --wav ./output/test/vocals.wav  
@echo 处理完毕，请按任意键  
call pause

这里chcp命令用来声明编码，防止中文提示乱码。call用来执行脚本，注意解释器必须使用项目内置的嵌入式解释器.\python310\python.exe随后双击执行脚本launch.bat，程序返回：

Active code page: 65001  
开始运行  
INFO:spleeter:File ./output\test/vocals.wav written succesfully  
INFO:spleeter:File ./output\test/accompaniment.wav written succesfully  
accumulate_grad_batches: 1, audio_sample_rate: 44100, binarization_args: {'num_workers': 0, 'shuffle': True}, binarizer_cls: preprocessing.MIDIExtractionBinarizer, binary_data_dir: data/some_ds_fixmel_spk3_aug8/binary,  
clip_grad_norm: 1, dataloader_prefetch_factor: 2, ddp_backend: nccl, ds_workers: 4, finetune_ckpt_path: None,  
finetune_enabled: False, finetune_ignored_params: [], finetune_strict_shapes: True, fmax: 8000, fmin: 40,  
freezing_enabled: False, frozen_params: [], hop_size: 512, log_interval: 100, lr_scheduler_args: {'min_lr': 1e-05, 'scheduler_cls': 'lr_scheduler.scheduler.WarmupLR', 'warmup_steps': 5000},  
max_batch_frames: 80000, max_batch_size: 8, max_updates: 10000000, max_val_batch_frames: 10000, max_val_batch_size: 1,  
midi_extractor_args: {'attention_drop': 0.1, 'attention_heads': 8, 'attention_heads_dim': 64, 'conv_drop': 0.1, 'dim': 512, 'ffn_latent_drop': 0.1, 'ffn_out_drop': 0.1, 'kernel_size': 31, 'lay': 8, 'use_lay_skip': True}, midi_max: 127, midi_min: 0, midi_num_bins: 128, midi_prob_deviation: 1.0,  
midi_shift_proportion: 0.0, midi_shift_range: [-6, 6], model_cls: modules.model.Gmidi_conform.midi_conforms, num_ckpt_keep: 5, num_sanity_val_steps: 1,  
num_valid_plots: 300, optimizer_args: {'beta1': 0.9, 'beta2': 0.98, 'lr': 0.0001, 'optimizer_cls': 'torch.optim.AdamW', 'weight_decay': 0}, pe: rmvpe, pe_ckpt: pretrained/rmvpe/model.pt, permanent_ckpt_interval: 40000,  
permanent_ckpt_start: 200000, pl_trainer_accelerator: auto, pl_trainer_devices: auto, pl_trainer_num_nodes: 1, pl_trainer_precision: 32-true,  
pl_trainer_strategy: auto, raw_data_dir: [], rest_threshold: 0.1, sampler_frame_count_grid: 6, seed: 114514,  
sort_by_len: True, task_cls: training.MIDIExtractionTask, test_prefixes: None, train_set_name: train, units_dim: 80,  
units_encoder: mel, units_encoder_ckpt: pretrained/contentvec/checkpoint_best_legacy_500.pt, use_buond_loss: True, use_midi_loss: True, val_check_interval: 4000,  
valid_set_name: valid, win_size: 2048  
| load 'model' from 'ckpt\model_ckpt_steps_104000_simplified.ckpt'.  
100%|████████████████████████████████████████████████████████████████████████████████████| 2/2 [00:01<00:00,  1.88it/s]  
处理完毕，请按任意键  
Press any key to continue . . .

可以看到，执行结果和传统终端执行的结果是一致的。区别是使用者并不需要本地配置Python环境，只需要下载项目的整合包即可。

结语
通过嵌入式打包，可以把Python程序和解释器、依赖库一并打包分发给非专业用户，由此就提高了这部分用户群体的使用体验，

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