Budowanie projektów Python z SCons i SConstruct – porównanie do narzędzi typu Make

Automatyzacja procesu budowania projektów (ang. CI/CD) jest kluczowym aspektem programowania, zwłaszcza w większych przedsięwzięciach. W świecie Linuxa jednym z najczęściej używanych narzędzi do tego celu jest Make, ale istnieją alternatywy, które oferują bardziej nowoczesne i elastyczne podejście. Jednym z takich narzędzi jest SCons, który korzysta z plików SConstruct zamiast Makefile. W tym artykule porównamy SCons i Make, a także pokażemy, jak można efektywnie budować projekty Python przy użyciu SConstruct.

Czym jest SCons?

SCons to nowoczesny system budowania o otwartym kodzie źródłowym, który opiera się na Pythonie do definiowania reguł budowy. Powstał jako udoskonalona alternatywa dla tradycyjnych narzędzi, takich jak Make, oferując większą elastyczność i prostotę.

Najważniejsze cechy SCons:

• Skrypty budowania w Pythonie – pliki SConstruct i SConscript są pełnoprawnymi skryptami w Pythonie, co daje dużą elastyczność.
• Automatyczne śledzenie zależności – nie trzeba ręcznie definiować zależności, jak w Make.
• Obsługa wielu platform – działa na Windows, Linux i macOS bez potrzeby dodatkowych narzędzi.
• Wbudowana obsługa języków – poza C/C++, wspiera m.in. . Python i Java.
• Dokładna kontrola procesu budowy – użytkownicy mogą określać szczegółowe warunki kompilacji.

Czym jest Make?

Make to klasyczne narzędzie budowania, które istnieje od lat 70. i jest szeroko stosowane w świecie Unix/Linux. Wykorzystuje plik Makefile, w którym definiowane są reguły budowania.

Główne cechy Make:

• Proste reguły budowania – Makefile używa składni opierającej się na zależnościach i komendach shellowych.
• Szybkość i wydajność – narzędzie jest bardzo lekkie i zoptymalizowane.
• Obsługa równoległego budowania – make -j pozwala na jednoczesną kompilację wielu plików.
• Elastyczność – można rozszerzać jego funkcjonalność poprzez dodatki jak CMake czy Autotools.

Porównanie SCons vs. Make

SCons oferuje większą elastyczność dzięki możliwości używania pełnego Pythonowego środowiska w plikach SConstruct, co ułatwia zarządzanie dużymi projektami. Z kolei Make jest bardziej lekkim rozwiązaniem i idealnie nadaje się do prostych projektów.

Budowanie projektów Python z SCons

Aby rozpocząć pracę z SCons, należy zainstalować go na swoim systemie (bash):

$ pip install scons

Następnie tworzymy plik SConstruct, który zawiera reguły budowania. Przykładowy SConstruct dla projektu Python wygląda następująco (Python):

import os

env = Environment()
env.Command(’build/my_script.py’, 'src/my_script.py’, Copy(’$TARGET’, '$SOURCE’))

Default(’build/my_script.py’)

W powyższym przykładzie tworzymy prosty mechanizm kopiowania plików ze źródła do katalogu docelowego.

Przykład budowania aplikacji Python

Załóżmy, że mamy projekt w strukturze:

project/
│── src/
│   ├── main.py
│   ├── module.py
│── build/
│── SConstruct

W pliku SConstruct możemy dodać regułę do kopiowania i uruchamiania aplikacji (Python):

env = Environment()
env.Command('build/main.py', 'src/main.py', Copy('$TARGET', '$SOURCE'))
env.Command('run', 'build/main.py', 'python $SOURCE')

Default('run')

Teraz, aby zbudować projekt i go uruchomić, wystarczy wydać komendę (bash):

scons

SCons automatycznie wykryje zmiany i odbuduje pliki.

Kiedy wybrać SCons zamiast Make?

Wybór między SCons a Make zależy od specyfiki projektu:

• Jeśli pracujesz nad projektem Python, SCons jest bardziej naturalnym wyborem dzięki integracji z Pythonem.
• Jeśli zależy Ci na prostej i szybciej kompilacji, Make będzie bardziej wydajny.
• W przypadku dużych projektów z wieloma zależnościami, SCons jest lepszym rozwiązaniem dzięki automatycznemu zarządzaniu zależnościami.

Porównanie narzędzi podobnych do Make z SCons

CMake vs SCons

• Język: CMake używa własnego języka skryptowego opartego na C, podczas gdy SCons używa Pythona.
• Konfiguracja: CMake stosuje podejście deklaratywne, określając pożądany stan budowy, podczas gdy SCons stosuje podejście imperatywne, wymagające wyraźnych kroków.
• Wydajność: CMake jest zazwyczaj szybszy, szczególnie w dużych projektach, dzięki efektywnemu zarządzaniu zależnościami.
• Wsparcie społeczności: CMake ma większą i bardziej aktywną społeczność, oferującą obszerne dokumentacje i wtyczki.

GNU Make vs SCons

• Język: GNU Make używa języka deklaratywnego do określania zależności i poleceń budowy, podczas gdy SCons używa Pythona.
• Śledzenie zależności: SCons automatycznie śledzi zależności, podczas gdy GNU Make wymaga ręcznego określenia.
• Łatwość użycia: SCons jest uważany za bardziej przyjazny dla użytkownika dzięki składni opartej na Pythonie.
• Wydajność: GNU Make jest szybszy w dużych projektach, ale SCons oferuje większą elastyczność.

Maven vs SCons

• Język: Apache Maven używa XML do konfiguracji, podczas gdy SCons używa Pythona.
• Podejście: Maven jest bardziej deklaratywny, koncentrując się na zarządzaniu projektem, podczas gdy SCons jest bardziej programistyczny i elastyczny.
• Zastosowanie: Maven jest głównie używany w projektach Java, podczas gdy SCons nadaje się do różnych języków.

Gradle vs SCons

• Język: Gradle używa DSL opartego na Groovy, podczas gdy SCons używa Pythona.
• Konfiguracja: Gradle oferuje podejście deklaratywne, podczas gdy SCons wymaga wyraźnych kroków.
• Wsparcie społeczności: Gradle ma większą społeczność i lepszą integrację z IDE.
• Wydajność: Gradle jest zoptymalizowany dla dużych budów, podczas gdy SCons może być wolniejszy.

Bazel vs SCons

• Wsparcie językowe: Bazel wspiera wiele języków, w tym Java, C++, Python i Go, podczas gdy SCons głównie wspiera C, C++ i Python.
• Zarządzanie zależnościami: Bazel używa grafów budowy do efektywnego zarządzania zależnościami, podczas gdy SCons wymaga ręcznego określenia.
• Skalowalność: Bazel jest bardzo skalowalny i odpowiedni dla dużych projektów, podczas gdy SCons może mieć trudności z dużymi kodami.

Meson vs SCons

• Język: Meson używa własnego języka skryptowego, podczas gdy SCons używa Pythona.
• Wydajność: Meson jest szybszy w konfiguracji i czasach budowy w porównaniu do SCons.
• Łatwość użycia: Meson jest zaprojektowany tak, aby być przyjazny dla użytkownika i łatwy w utrzymaniu.

Ninja vs SCons

• Konfiguracja: Ninja wymaga osobnego generatora, takiego jak CMake, podczas gdy SCons obsługuje konfigurację i budowę w jednym kroku.
• Wydajność: Ninja jest zaprojektowany dla szybkości i efektywności, podczas gdy SCons oferuje większą elastyczność dzięki skryptom Python.

Podsumowanie

Wydajność: Ninja jest znacznie szybszy, szczególnie w przypadku budów inkrementalnych.

SCons i Make to dwa potężne narzędzia do budowania projektów.

Make jest bardziej tradycyjnym wyborem, dobrze znanym i lekkim, ale wymaga ręcznego zarządzania zależnościami.

SCons oferuje elastyczność poprzez skrypty w Pythonie, co czyni go wygodnym dla programistów tego języka.

Jeśli pracujesz nad projektem Python, warto spróbować SCons i zobaczyć, jak może uprościć proces budowania i zarządzania kodem 🚀.