Привет, Хабр! Сегодня немного поговорим про кроссплатформенную разработку, а именно – на языке Python.

Язык Python сам по себе считается кросс-платформенным, но до тех пор, пока дело не доходит до взаимодействия python-скрипта и внешних платформозависимых компонентов. Например, механизм подключения сетевой папки в Windows и Linux кардинально отличается. И если Вы пишите кросс-платформенный скрипт или даже библиотеку, то без организации кросс-платформенного кода на самом высоком уровне абстракции вам не обойтись.

Черпать идеи мы будем из самой кросс-платформенной библиотеки среди всех библиотек языка Python — os.py. В ней импортируются низкоуровневые модули в зависимости от состава стандартной библиотеки. Для разных платформ набор стандартных модулей интерпретатора Python разный. Вы можете в этом убедиться, посмотрев код модуля os.

_names = sys.builtin_module_names

# Note:  more names are added to __all__ later.
__all__ = ["altsep", "curdir", "pardir", "sep", "extsep", "pathsep", "linesep",
           "defpath", "name", "path", "devnull",
           "SEEK_SET", "SEEK_CUR", "SEEK_END"]

def _get_exports_list(module):
    try:
        return list(module.__all__)
    except AttributeError:
        return [n for n in dir(module) if n[0] != '_']

if 'posix' in _names:
    name = 'posix'
    linesep = '\n'
    from posix import *
    try:
        from posix import _exit
    except ImportError:
        pass
    import posixpath as path

    import posix
    __all__.extend(_get_exports_list(posix))
    del posix

Как видите, кортеж names содержит имена всех доступных модулей. Переменная модуля __all__ отвечает, какие объекты будут доступны при импорте c помощью инструкции from os import *. Если доступен модуль «posix», то выполняем специфичный для posix платформ код, а также прописываем ссылки на его доступные объекты в os.__all__. Затем удаляем объект posix, чтобы он был не доступен по вызову os.posix, так как он нам больше не нужен.

Таким образом, все объекты модуля posix доступны для вызова с помощью os.объект_модуля_posix. Аналогично и для Windows, только вместо posix — nt.

Следует отметить, что в Windows версии интерпретатора доступен только модуль nt. Posix, solaris и другие модули платформ не входят в состав поставки. Аналогично и для других платформ. Тот факт, что интерпретатор скомпилирован под определенную платформу, не вписывается в идею кроссплатформенности. Поэтому дистрибутив нашей библиотеки содержит модули для всех платформ.

Приступим к написанию собственной кросс-платформенной библиотеки. Для примера, напишем библиотеку, которая будет подключать сетевую папку независимо от платформы. Давайте посмотрим на команды, с помощью которых происходит подключение сетевой папки в разных операционных системах:

В Linux:

mount //server/share /mount_point -o user=user,pass=password

В Mac OSX:

mount_smbfs //user:password@server/share /mount_point

В windows:

net use z: \\server\share /user:user password

Не такие уж и разные команды. Как видите, каждая команда имеет в своем синтаксисе server, share, user и password. Все, что нам нужно, это определить платформу и выполнить функцию с входными параметрами server, share, user, password, mount_point (для win это будет буква диска).

Структура библиотеки

Структура файлов для нашей библиотеки будет следующей:

__init__.py

Этот файл выполняет 2 функции:

1. Определяет, что папка mounter является пакетом
2. Импортирует в область видимости пакета mounter, объекты в зависимости от платформы

if sys.platform == "win32":
    from mounter.win import *
if sys.platform == "darwin":
    from mounter.osx import *
if sys.platform == "linux2":
    from mounter.linux import *

base.py

Содержит общие для всех платформ объекты и прототипы классов, на основе которых будут построены платформозависмые классы.

import os
from subprocess import Popen, PIPE

class MounterBase():
    mount_cmd = None
    umount_cmd = None
    mount_point = None
    network_folder = None

    def _prepare(self):
        if not os.path.exists(self.mount_point):
            print 'creating %s folder for mounting' % self.mount_point
            os.makedirs(self.mount_point)

   def mount(self):
        self._prepare()
        Popen(self.mount_cmd, stdout=PIPE, stderr=PIPE, shell=True)

   def umount(self):
        Popen(self.umount_cmd, stdout=PIPE, stderr=PIPE, shell=True)

(UPD: По замечанию пользователя hellman стоит отметить, что использовать shell=True не безопасно. Чтобы не усложнять пример, пожертвуем некоторой безопасностью, ради наглядности).
Здесь класс MounterBase является прототипом будущих платформозависимых классов из файлов win.py, osx.py, linux.py и пока ничего полезного не умеет, так как команды для монтирования и размонтирования не определенны. А теперь рассмотрим один из платформозависымых модулей.

linux.py

import mounter

class Mounter(mounter.MounterBase):
    def __init__(self, network_folder, mount_point, user, password):
        mount_cmd = "mount {network_folder} {mount_point} -o user={user},pass={password}"
        self.mount_cmd = mount_cmd.format(network_folder=network_folder,
                                          mount_point=mount_point,
                                          user=user,
                                          password=password)
        self.umount_cmd = "umount {mount_point}".format(mount_point=mount_point)

В этом классе мы описываем специфичные параметры для платформы Linux, а именно команды монтирования и размонтирования. Сделаем аналогично для Мака и Windows.

osx.py

class Mounter(mounter.MounterBase):
    def __init__(self, network_folder, mount_point, user, password):
        mount_cmd = "mount_smbfs //{user}:{password}@{network_folder} {mount_point}"
        self.mount_cmd = mount_cmd.format(network_folder=network_folder,
                                            mount_point=mount_point,
                                            user=user,
                                            password=password)
        self.umount_cmd = "umount {mount_point}".format(mount_point=mount_point)

win.py

class Mounter(mounter.MounterBase):
    def __init__(self, network_folder, mount_point, user, password):
        network_folder =network_folder.replace("/", "\\")
        mount_cmd = "net use {mount_point} \\{network_folder} /user:{user} {password}"
        self.mount_cmd = mount_cmd.format(network_folder=network_folder,
                                            mount_point=mount_point,
                                            user=user,
                                            password=password)
        self.umount_cmd = "net use {mount_point} /delete /y".format(mount_point=mount_point)

В итоге, чтобы подключить сетевую папку, нам достаточно вызвать метод mount() экземпляра класса mounter.Mounter():

import mounter

...
mount_point = "/mnt/mount_moint"
share = mounter.Mounter("server/share", mount_point, "guest", "secret_password")
share.mount()
copy_requared_files(source=mount_point, dest="/tmp")
share.umount()

Теперь не нужно помнить синтаксис команд для всех платформ. Конечно, мы реализовали самый примитивный механизм подключения сетевой папки. В этом механизме не учитывается, что сетевая папка может быть без пароля, а также другие особенности. Реализацию этих особенностей я оставлю вам.

Подобную архитектуру мы используем в автоматическом тестировании продуктов Acronis True Image for Windows и Acronis True Image for Mac. Например, чтобы выполнить процедуру бекапа, достаточно вызвать функцию TrueImage.backup(), и в зависимости от платформы, на которой был запущен скрипт, будет выполнятся соответствующий платформозависимый код.

Предыдущие посты у нас в блоге:
– Мультиплатформенная разработка True Image
– 50 оттенков синего, или сказ о том, как мы делали дизайн True Image 2015
– Acronis Snap Deploy 5: Массовый деплоймент быстро просто и надёжно
– «Ни единого разрыва!» или зачем клиенту воевать с техподдержкой
– Стадии рождения новой функциональности в программном продукте
– Золотое правило бэкапа