3. Программная реализация системы управления пакетами

1. Выбор средств разработки

Для реализации системы управления пакетами в данном проекте использован язык программирования Python. Причиной тому является, в первую очередь, то, что разрабатываемая система управления рассчитана на дальнейшее использование в PyUI, который написан на Python. Однако Python и сам по себе имеет огромный перечень достоинств и большое удобство для разработчика.

Python — высокоуровневый язык программирования общего назначения, ориентированный на повышение производительности разработчика и читаемости кода. Синтаксис ядра Python минималистичен. В то же время стандартная библиотека включает большой объём полезных функций.

Python поддерживает несколько парадигм программирования, в том числе структурное, объектно-ориентированное, функциональное, императивное и аспектно-ориентированное. Основные архитектурные черты — динамическая типизация, автоматическое управление памятью, полная интроспекция, механизм обработки исключений, поддержка многопоточных вычислений и удобные высокоуровневые структуры данных. Код в Питоне организовывается в функции и классы, которые могут объединяться в модули (которые в свою очередь могут быть объединены в пакеты).

Эталонной реализацией Python является интерпретатор CPython, поддерживающий большинство активно используемых платформ. Он распространяется под свободной лицензией Python Software Foundation License, позволяющей использовать его без ограничений в любых приложениях, включая проприетарные. Есть реализации интерпретаторов для JVM (с возможностью компиляции), MSIL (с возможностью компиляции), LLVM и других. Проект PyPy предлагает реализацию Питона на самом Питоне, что уменьшает затраты на изменения языка и постановку экспериментов над новыми возможностями.

Python — активно развивающийся язык программирования, новые версии (с добавлением/изменением языковых свойств) выходят примерно раз в два с половиной года. Вследствие этого и некоторых других причин на Python отсутствуют ANSI, ISO или другие официальные стандарты, их роль выполняет CPython.

Python портирован и работает почти на всех известных платформах — от КПК до мейнфреймов. Существуют порты под Microsoft Windows, практически все варианты UNIX (включая FreeBSD и Linux), Plan 9, Mac OS и Mac OS X, iPhone OS 2.0 и выше, Palm OS, OS/2, Amiga, HaikuOS, AS/400 и даже OS/390, Windows Mobile, Symbian и Android.

По мере устаревания платформы её поддержка в основной ветви языка прекращается. Например, с серии 2.6 прекращена поддержка Windows 95, Windows 98 и Windows ME. Однако на этих платформах можно использовать предыдущие версии Python — на данный момент сообщество активно поддерживает версии Python начиная от 2.3 (для них выходят исправления).

При этом, в отличие от многих портируемых систем, для всех основных платформ Python имеет поддержку характерных для данной платформы технологий (например, Microsoft COM/DCOM). Более того, существует специальная версия Питона для виртуальной машины Java — Jython, что позволяет интерпретатору выполняться на любой системе, поддерживающей Java, при этом классы Java могут непосредственно использоваться из Питона и даже быть написанными на Питоне. Также несколько проектов обеспечивают интеграцию с платформой Microsoft .NET, основные из которых — IronPython и Python.Net.

Python поддерживает динамическую типизацию, то есть тип переменной определяется только во время исполнения. Поэтому вместо «присваивания значения переменной» лучше говорить о «связывании значения с некоторым именем». В Python имеются встроенные типы: булевый, строка, Unicode-строка, целое число произвольной точности, число с плавающей запятой, комплексное число и некоторые другие. Из коллекций в Python встроены: список, кортеж (неизменяемый список), словарь, множество и другие. Все значения являются объектами, в том числе функции, методы, модули, классы.

Добавить новый тип можно либо написав класс (class), либо определив новый тип в модуле расширения (например, написанном на языке C). Система классов поддерживает наследование (одиночное и множественное) и метапрограммирование. Возможно наследование от большинства встроенных типов и типов расширений.

Все объекты делятся на ссылочные и атомарные. К атомарным относятся int, long, complex и некоторые другие. При присваивании атомарных объектов копируется их значение, в то время как для ссылочных копируется только указатель на объект, таким образом, обе переменные после присваивания используют одно и то же значение. Ссылочные объекты бывают изменяемые и неизменяемые. Например, строки и кортежи являются неизменяемыми, а списки, словари и многие другие объекты — изменяемыми. Кортеж в Питоне является, по сути, неизменяемым списком. Во многих случаях кортежи работают быстрее списков, поэтому если вы не планируете изменять последовательность, то лучше использовать именно их.

Язык обладает чётким и последовательным синтаксисом, продуманной модульностью и масштабируемостью, благодаря чему исходный код написанных на Питоне программ легко читаем.

Python — стабильный и распространённый язык. Он используется во многих проектах и в различных качествах: как основной язык программирования или для создания расширений и интеграции приложений. На Python реализовано большое количество проектов, также он активно используется для создания прототипов будущих программ. Python используется во многих крупных компаниях.

Еще одним важным компонентом разрабатываемой системы является Git.

Git (произн. «гит») — распределённая система управления версиями файлов. Проект был создан Линусом Торвальдсом для управления разработкой ядра Linux, первая версия выпущена 7 апреля 2005 года.

Система спроектирована как набор программ, специально разработанных с учётом их использования в скриптах. Это позволяет удобно создавать специализированные системы контроля версий на базе Git или пользовательские интерфейсы. Например, Cogito является именно таким примером фронтенда к репозиториям Git, а StGit использует Git для управления коллекцией патчей.

Git поддерживает быстрое разделение и слияние версий, включает инструменты для визуализации и навигации по нелинейной истории разработки. Как и Darcs, BitKeeper, Mercurial, Bazaar и Monotone, Git предоставляет каждому разработчику локальную копию всей истории разработки, изменения копируются из одного репозитория в другой.

Удалённый доступ к репозиториям Git обеспечивается git-daemon, SSH- или HTTP-сервером. TCP-сервис git-daemon входит в дистрибутив Git и является наряду с SSH наиболее распространённым и надёжным методом доступа. Метод доступа по HTTP, несмотря на ряд ограничений, очень популярен в контролируемых сетях, потому что позволяет использовать существующие конфигурации сетевых фильтров.

Преимущества и недостатки git по сравнению с централизованными системами управления версиями (такими как, например, Subversion) типичны для любой распределённой системы и описаны в статье «Система управления версиями». Если же сравнивать git с «родственными» ей распределёнными системами, можно отметить, что git изначально идеологически ориентирован на работу с изменениями, а не с файлами, «единицей обработки» для него является набор изменений, или патч. Эта особенность прослеживается как в структуре самой системы (в частности — в структуре репозитория), так и в принципах построения команд; она отражается на производительности системы в различных вариантах её использования и на достоинствах и недостатках git по сравнению с другими DVCS.

Часто называемые преимущества git перед другими DVCS:

• Высокая производительность.

• Развитые средства интеграции с другими VCS, в частности, с CVS, SVN и Mercurial. Помимо разнонаправленных конвертеров репозиториев, имеющиеся в комплекте программные средства позволяют разработчикам использовать git при размещении центрального репозитория в SVN или CVS, кроме того, git может имитировать cvs-сервер, обеспечивая работу через клиентские приложения и поддержку в средах разработки, специально не поддерживающих git.

• Продуманная система команд, позволяющая удобно встраивать git в скрипты.

• Качественный веб-интерфейс «из коробки».

• Репозитории git могут распространяться и обновляться общесистемными файловыми утилитами архивации и обновления, такими как rsync, благодаря тому, что фиксации изменений и синхронизации не меняют существующие файлы с данными, а только добавляют новые (за исключением некоторых служебных файлов, которые могут быть автоматически обновлены с помощью имеющихся в составе системы утилит). Для раздачи репозитория по сети достаточно любого веб-сервера.

В числе недостатков git обычно называют:

• Отсутствие переносимой на другие операционные системы поддержки путей в кодировке Unicode в Microsoft Windows. Если путь содержит символы, отличные от ANSI, то их поддержка из командной строки требует специфических настроек, которые не гарантируют правильного отображения файловых имён при пользовании тем же репозиторием из других ОС. Одним из способов решения проблемы для git 1.7 является использование специально пропатченного консольного клиента. Другой вариант — использование графических утилит, работающих напрямую через API, таких как TortoiseGit.

• Некоторое неудобство для пользователей, переходящих с других VCS. Команды git, ориентированные на наборы изменений, а не на файлы, могут вызвать недоумение у пользователей, привыкших к файл-ориентированным VCS, таким как SVN. Например, команда «add», которая в большинстве систем управления версиями производит добавление файла к проекту, в git подготавливает к фиксации сделанные в файлах изменения. При этом сохраняется не патч, описывающий изменения, а новая версия целевого файла.

• Использование для идентификации ревизий хэшей SHA1, что приводит к необходимости оперировать длинными строками вместо коротких номеров версий, как во многих других системах (хотя в командах допускается использование неполных хэш-строк).

• Бо́льшие накладные расходы при работе с проектами, в которых делаются многочисленные несвязанные между собой изменения файлов. При работе в таком режиме размеры наборов изменений становятся достаточно велики и происходит быстрый рост объёма репозиториев.

• Бо́льшие затраты времени, по сравнению с файл-ориентированными системами, на формирование истории конкретного файла, истории правок конкретного пользователя, поиска изменений, относящихся к заданному месту определённого файла.

• Отсутствие отдельной команды переименования/переноса файла, которая отображалась бы в истории как соответствующее единое действие. Существующий скрипт git mv фактически выполняет переименование, копирование файла и удаление его на старом месте, что требует специального анализа для определения, что в действительности файл был просто перенесён (этот анализ выполняется автоматически командами просмотра истории).

• Система работает только с файлами и их содержимым, и не отслеживает пустые каталоги.

• Некоторые команды работают неожиданно, в частности, могут приводить к неочевидным ошибкам или требовать для правильной работы указания специальных параметров, когда применяются к исходно пустому репозиторию или к репозиторию, в котором ещё не было сделано ни одного коммита.

В ряде публикаций, относящихся преимущественно к 2005—2008 годам можно встретить также нарекания в отношении документации git, отсутствия удобной windows-версии и удобных графических клиентов. В настоящее время эта критика неактуальна: существует версия git на основе MinGW («родная» сборка под Windows), и несколько высококачественных графических клиентов для различных операционных систем, в частности, под Windows имеется клиент TortoiseGit, идеологически очень близкий к широко распространённому TortoiseSVN — клиенту SVN, встраиваемому в оболочку Windows.

Следует отметить что в разработке для удобста интеграции Git’a в окружения Python’a была использована библиотека GitPython.