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網(wǎng)絡(luò)瀏覽器中運行Python腳本PyScript剖析_python

作者：DebugUsery ? 更新時間： 2022-09-26 編程語言

正文

PyScript可以讓你在瀏覽器中直接運行Python腳本，與JavaScript并排，在你的代碼和網(wǎng)頁之間進(jìn)行雙向互動。

由Anaconda創(chuàng)建的PyScript是一項實驗性的但很有前途的新技術(shù)，它使Python運行時在支持WebAssembly的瀏覽器中作為一種腳本語言使用。

每個現(xiàn)代常用的瀏覽器現(xiàn)在都支持WebAssembly，這是許多語言（如C、C++和Rust）可以編譯的高速運行時標(biāo)準(zhǔn)。Python的參考實現(xiàn)是用C語言編寫的，一個早期項目Pyodide提供了Python運行時的WebAssembly移植。

也在InfoWorld上：WebAssembly的崛起

不過，PyScript的目標(biāo)是提供一個完整的瀏覽器環(huán)境，將Python作為一種網(wǎng)絡(luò)腳本語言運行。它建立在Pyodide之上，但增加或加強了一些功能，如從標(biāo)準(zhǔn)庫中導(dǎo)入模塊、使用第三方導(dǎo)入、配置與文檔對象模型（DOM）的雙向交互，以及做許多其他在Python和JavaScript世界中有用的事情。

現(xiàn)在，PyScript仍然是一個原型和實驗性項目。Anaconda 并不推薦在生產(chǎn)中使用它。但好奇的用戶可以在PyScript網(wǎng)站上嘗試一些例子，并使用可用的組件在瀏覽器中構(gòu)建實驗性的Python+JavaScript應(yīng)用程序。

在這篇文章中，我們將參觀一下PyScript的基礎(chǔ)知識，看看它是如何讓Python和JavaScript進(jìn)行交互的。

使用PyScript編程

PyScript的核心是一個單一的JavaScript include，你可以將其添加到網(wǎng)頁中。這個 include 加載了基本的 PyScript 運行時間，并自動添加了對 PyScript 中使用的自定義標(biāo)簽的支持。

下面是一個PyScript的 "hello, world "項目的簡單例子。

<!DOCTYPE html>
<html>
    <head>
        <link       />
        <script defer src="https://pyscript.net/unstable/pyscript.js"></script>
    </head>
    <body>
<py-script output="out">
print("Hello world")
</py-script>
<div id="out"></div>
    </body>
</html>

head 文檔中的script 標(biāo)簽加載了PyScript的核心功能。pyscript.css 樣式表是可選的，但很有用。在其他方面，它在頁面加載時向用戶插入了關(guān)于頁面正在做什么的通知--加載Python運行時，初始化，等等。

Python代碼被包含在自定義的py-script 標(biāo)簽中。請注意，代碼應(yīng)該按照Python的縮進(jìn)慣例進(jìn)行格式化，否則將無法正常運行。如果你使用的編輯器能自動重新格式化HTML，請注意這一點；它可能會弄亂py-script 塊的內(nèi)容，使其無法運行。

一旦PyScript組件加載完畢，任何Python代碼都會被評估。如果標(biāo)簽中的腳本寫到stdout (如print) 語句中，你可以通過提供一個output 屬性來指示在頁面的什么地方顯示輸出。在這個例子中，腳本的stdout 被引導(dǎo)到ID為"out" 的div 。

如果你把它保存到一個文件中，并在網(wǎng)絡(luò)瀏覽器中打開它，你會首先看到一個 "加載 "指示器和一個暫停，因為瀏覽器獲得了PyScript的運行時間并將其設(shè)置好。該運行時在未來的加載中應(yīng)保持緩存，但仍需要一些時間來激活。之后，Hello world 應(yīng)該出現(xiàn)在頁面上。

標(biāo)準(zhǔn)庫導(dǎo)入

僅僅使用Python的內(nèi)建程序的腳本只有一點用處。Python 的標(biāo)準(zhǔn)庫在 PyScript 中可用，就像你在常規(guī) Python 中使用它一樣：只需import 并開始工作。標(biāo)準(zhǔn)庫的導(dǎo)入在PyScript中應(yīng)該只是工作。

如果你想修改上面的腳本塊來顯示當(dāng)前的時間，你不需要用與傳統(tǒng)Python不同的方法。

import datetime
print ("Current date and time:",    datetime.datetime.now().strftime("%Y/%m/%d %H:%M:%S"))

使用來自PyPI的庫

如果我們想從PyPI中安裝一個包并使用它呢？PyScript 有另一個標(biāo)簽，py-env ，它指定了需要安裝的第三方軟件包。讓我們用這兩個塊來替換原始腳本中的py-script 塊。

<py-env>
- humanize
</py-env>
<py-script output="out">
from datetime import datetime
import humanize
now_int = int(datetime.timestamp(datetime.now()))
now_fmt = humanize.intcomma(now_int)
print("It has been", now_fmt, "seconds since the epoch.")
</py-script>

py-env 塊讓我們列出要添加的軟件包，就像我們在 Python 項目的requirements.txt 文件中列出它們一樣。然后我們可以像對待其他 Python 軟件包一樣導(dǎo)入和使用它們。在這個例子中，我們使用了一個名為humanize 的第三方軟件包，以使數(shù)字輸出更容易閱讀。

注意，并不是所有來自PyPI的包都能按預(yù)期安裝和運行。例如，requests 需要訪問尚不支持的網(wǎng)絡(luò)組件。(這個問題的一個可能的解決方法是使用pyodide.http.pyfetch ，它被原生支持)。但是純 Python 包，如humanize ，應(yīng)該運行良好。Anaconda 提供的例子中使用的包，如numpy,pandas,bokeh, 或matplotlib ，也可以運行。

本地導(dǎo)入

對于另一種常見的情況，假設(shè)你想從與你的網(wǎng)頁在同一目錄樹下的其它 Python 腳本中導(dǎo)入。使用導(dǎo)入可以更容易地將更多的 Python 邏輯從網(wǎng)頁本身移出，在那里它和你的演示文稿混在一起，可能會變得難以處理。

通常，Python 使用文件系統(tǒng)中其他.py 文件的存在作為它可以導(dǎo)入的指示。PyScript 不能以這種方式工作，所以你需要指定哪些文件可以作為可導(dǎo)入模塊。

比方說，你有一個名為index.html 的網(wǎng)頁，在你的 web 服務(wù)器的某個目錄下，你想在它旁邊放置一個名為main.py 的 Python 文件。這樣，你的頁內(nèi)腳本就可以只是import main ，而你可以把大部分的 Python 邏輯限制在實際的.py 文件中。

在你的py-env 塊中指定你想導(dǎo)入的 Python 文件。

- paths:`` - ./main.py

這將允許main.py ，在與網(wǎng)頁本身相同的 web 服務(wù)器目錄下，可以與import main 一起導(dǎo)入。

要記住一件重要的事情。你不能對你在瀏覽器中本地啟動的網(wǎng)頁進(jìn)行這樣的導(dǎo)入。這是由于WebAssembly運行時和瀏覽器本身對文件系統(tǒng)訪問的限制造成的。相反，你需要在網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器上托管這些網(wǎng)頁，以提供網(wǎng)頁和.py 文件。

[也在InfoWorld上：在2022年編寫現(xiàn)代Python的4個關(guān)鍵]

REPL 標(biāo)簽

Python用戶應(yīng)該熟悉Jupyter Notebook，它是Python的瀏覽器內(nèi)實時編碼環(huán)境，通常用于數(shù)學(xué)和統(tǒng)計學(xué)。PyScript為這樣的環(huán)境提供了一個原始的構(gòu)建模塊，即py-repl 標(biāo)簽。

py-repl 在網(wǎng)頁上生成一個輸入字段，其功能就像一個非常基本的Jupyter筆記本環(huán)境。下面是一個來自Anaconda自己演示的例子。

<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
  <head>
    <link       />
    <script defer src="https://pyscript.net/alpha/pyscript.js"></script>
  </head>
  <body>
    <h1><b>pyscript REPL</b></h1>
    Tip: press Shift-ENTER to evaluate a cell
    <div>
      <py-repl id="my-repl" auto-generate="true"> </py-repl>
    </div>
  </body>
</html>

運行這段代碼，你會看到一個輸入字段，它的工作原理類似于Python的REPL。

目前，REPL標(biāo)簽很少有記錄的自定義方式。例如，如果你想以編程方式訪問一個單元格的內(nèi)容或其結(jié)果，沒有明確的文檔說明如何做到這一點。

IDG

PyScript的類似Jupyter的REPL組件可以讓你在頁面中交互式地運行Python，盡管它還不是很靈活或可配置。

與 JavaScript 事件監(jiān)聽器互動

因為 PyScript 是基于pyodide 的，所以它使用pyodide 的機(jī)制來與 DOM 交互。例如，如果我們想獲得一個網(wǎng)頁上的輸入框的值并在我們的Python代碼中使用它，我們會這樣做。

<input id="txt">
<py-script>
from js import document, console
from pyodide import create_proxy
def _eventlog(e):
    console.log(f"Input value: {e.target.value}")
eventlog = create_proxy(_eventlog)
document.getElementById("txt").addEventListener("input", eventlog)
</py-script>

js 庫為許多常見的 JavaScript 實體提供了一個 Python 接口，比如document 和console 對象。它們在PyScript中的行為與在JavaScript中的行為幾乎完全相同。pyodide 中的create_proxy 函數(shù)可以讓我們?nèi)∫粋€ Python 函數(shù)對象并為它生成一個 JavaScript 接口，因此它可以被用作input 框的事件監(jiān)聽器。input 框中的任何按鍵都會被記錄到控制臺，但它們也可以在Python端被處理。

原文鏈接：https://juejin.cn/post/7126527885812334623

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