痞子衡嵌入式：串口调试工具pzh-com诞生记（6）- 打包发布(PyInstaller3.3.1)
大家好，我是痞子衡，是正经搞技术的痞子。今天痞子衡给大家介绍的是串口调试工具Jays-PyCOM诞生之打包发布。
经过上一篇软件优化之后，Jays-PyCOM已经初长成，该到了出去历练的时候了，只有经历广大群众考验过的软件才是合格的软件。痞子衡在开发Jays-PyCOM时本地安装了很多软件：Python、pySerial、wxPython等，这些软件是Jays-PyCOM运行的基础，但如果将来别人想用Jays-PyCOM，是不是也需要安装这些软件呢？答案当然不是，如果是的话，Jays-PyCOM基本就没人愿意使用了。为了让别人能够不需要特殊环境便能运行Jays-PyCOM，我们需要将Jays-PyCOM打包成独立可执行文件，此时我们需要借助专门的Python打包工具，本篇是这个系列的最后一篇，痞子衡为大家讲如何使用打包工具打包Jays-PyCOM去发布。
一、PyInstaller简介
Python打包工具有很多，如py2exe、cx_Freeze、PyInstaller，其中痞子衡首推PyInstaller。PyInstaller诞生于2005年，经过这么多年的发展，其版本已经更新到v3.x，其主页如下：
PyInstaller官方主页： http://www.pyinstaller.org/
PyInstaller的github主页： https://github.com/pyinstaller/pyinstaller
在使用PyInstaller进行打包工作之前，首先需要确定你的Python应用程序所调用的所有第三方库是不是在PyInstaller支持列表里，这个主页显示了PyInstaller支持的所有第三方库： https://github.com/pyinstaller/pyinstaller/wiki/Supported-Packages，基本上常用的第三方库都在列表里，比如Django、numpy、PyGame、PyOpenGL、PyQt、PyWin32等。
PyInstaller的使用非常简单，可先阅读一遍官方文档。对于Jays-PyCOM的打包，我们只需要掌握-F、-w、-i三个命令选项以及.spec文件使用就可以了。
PyInstaller官方文档主页： https://readthedocs.org/projects/pyinstaller/
PyInstaller 3.3.1命令上手： https://pyinstaller.readthedocs.io/en/v3.3.1/usage.html#options
PyInstaller 3.3.1 spec文件： https://pyinstaller.readthedocs.io/en/v3.3.1/spec-files.html#using-spec-files
二、将JaysPyCOM打包
安装好PyInstaller工具便可以开始打包Jays-PyCOM软件了，让我们开始吧，开始之前先介绍下Jays-PyCOM文件夹目录结构，结构目录是很简单的，只有三个.py源文件和三张图片，这构成了Jays-PyCOM软件的全部源文件。
\Jays-PyCOM
\.idea --放置PyCharm工程文件
\bin --放置工程发布的exe文件
\gui --放置工程GUI设计文件
\Jays-PyCOM.fbp --wxFormBuilder工程文件
\img --放置工程引用图片文件
\led_black.png
\led_green.png
\logo_merge.jpg
\src --放置工程源代码文件
\formatter.py --工程linker文件
\main.py --板级相关的源文件（比如pinout，clock等）
\win.py --wxPython窗口源文件（wxFormBuilder生成）2.1 打包准备
由于Jays-PyCOM应用程序总共只有6个源文件，并且都已经准备就绪，Jays-PyCOM依赖的pySerial、wxPython库也都在PyInstaller支持的列表里，所以唯一剩下的准备工作便是制作Jays-PyCOM的图标文件。
要制作图标文件，首先你得有一张图片文件，痞子衡将pySerial的logo截取了部分用作Jays-PyCOM的图标，有了图片，可以使用这个网站 https://converticon.com/ 将其转换成图标文件(.ico)，图标文件制作好之后将其放在 \Jays-PyCOM\img\目录下：
\Jays-PyCOM
\img --放置工程引用图片文件
\Jays-PyCOM.png
\Jays-PyCOM.ico2.2 开始打包
准备工作就绪，可以开始打包了，在使用PyInstaller打包前必须明白一点的是，PyInstaller仅能将.py格式的源文件以及其所调用的相关Python第三方源文件库打包进最终的.exe文件，如果你的应用程序会用到图片等多媒体文件，这些多媒体文件并不能被打包，后续exe在使用时，这些多媒体文件必须一同在场，并且还要保证与打包/开发时的相对路径是一致的。
痞子衡使用的是如下命令格式打包Jays-PyCOM: pystaller -F -w [src1.py] [src2.py]... -i [pic.ico]，解释一下这个命令组合，-F的意思是将应用程序打包成单个可执行文件（与其对立的命令是-D，打包成多文件放在一个文件夹），-w表明要打包成窗口型（与其对立的命令是-c，控制台型），[src1.py][src2.py][...]为你自己创建的应用程序源文件(src1.py必须是含__main__的主函数文件)，-i指定图标文件。
PS D:\my_git_repo\JaysPyCOM\bin> pyinstaller -F -w ..\src\main.py ..\src\formatter.py ..\src\win.py -i ..\img\Jays-PyCOM.ico
223 INFO: PyInstaller: 3.3.1 225 INFO: Python: 2.7.14 227 INFO: Platform: Windows-10-10.0.15063 230 INFO: wrote D:\my_git_repo\Jays-PyCOM\bin\main.spec 233 INFO: UPX is not available. 237 INFO: Extending PYTHONPATH with paths ['D:\\my_git_repo\\JaysPyCOM\\bin', 'D:\\my_git_repo\\JaysPyCOM\\src', 'D:\\my_git_repo\\JaysPyCOM\\src', 'D:\\my_git_repo\\JaysPyCOM\\src'] 238 INFO: checking Analysis 240 INFO: Building Analysis because out00-Analysis.toc is non existent 240 INFO: Initializing module dependency graph... 246 INFO: Initializing module graph hooks... 323 INFO: running Analysis out00-Analysis.toc 342 INFO: Adding Microsoft.VC90.CRT to dependent assemblies of final executable required by c:\tools_mcu\python27\python.exe 5611 INFO: Found C:\WINDOWS\WinSxS\Manifests\amd64_policy.9.0.microsoft.vc90.crt_1fc8b3b9a1e18e3b_9.0.30729.1_none_3da38fdebd0e6822.manifest 5615 INFO: Found C:\WINDOWS\WinSxS\Manifests\amd64_policy.9.0.microsoft.vc90.crt_1fc8b3b9a1e18e3b_9.0.30729.6161_none_acd388d7e1d8689f.manifest 5621 INFO: Found C:\WINDOWS\WinSxS\Manifests\amd64_policy.9.0.microsoft.vc90.crt_1fc8b3b9a1e18e3b_9.0.30729.9279_none_acd3d86fe1d846c4.manifest 5825 INFO: Searching for assembly amd64_Microsoft.VC90.CRT_1fc8b3b9a1e18e3b_9.0.30729.9279_none ... 5826 INFO: Found manifest C:\WINDOWS\WinSxS\Manifests\amd64_microsoft.vc90.crt_1fc8b3b9a1e18e3b_9.0.30729.9279_none_08e667efa83ba076.manifest 5828 INFO: Searching for file msvcr90.dll 5829 INFO: Found file C:\WINDOWS\WinSxS\amd64_microsoft.vc90.crt_1fc8b3b9a1e18e3b_9.0.30729.9279_none_08e667efa83ba076\msvcr90.dll 5830 INFO: Searching for file msvcp90.dll 5832 INFO: Found file C:\WINDOWS\WinSxS\amd64_microsoft.vc90.crt_1fc8b3b9a1e18e3b_9.0.30729.9279_none_08e667efa83ba076\msvcp90.dll 5833 INFO: Searching for file msvcm90.dll 5835 INFO: Found file C:\WINDOWS\WinSxS\amd64_microsoft.vc90.crt_1fc8b3b9a1e18e3b_9.0.30729.9279_none_08e667efa83ba076\msvcm90.dll 6032 INFO: Found C:\WINDOWS\WinSxS\Manifests\amd64_policy.9.0.microsoft.vc90.crt_1fc8b3b9a1e18e3b_9.0.30729.1_none_3da38fdebd0e6822.manifest 6033 INFO: Found C:\WINDOWS\WinSxS\Manifests\amd64_policy.9.0.microsoft.vc90.crt_1fc8b3b9a1e18e3b_9.0.30729.6161_none_acd388d7e1d8689f.manifest 6034 INFO: Found C:\WINDOWS\WinSxS\Manifests\amd64_policy.9.0.microsoft.vc90.crt_1fc8b3b9a1e18e3b_9.0.30729.9279_none_acd3d86fe1d846c4.manifest 6037 INFO: Adding redirect Microsoft.VC90.CRT version (9, 0, 21022, 8) -> (9, 0, 30729, 9279) 6175 INFO: Caching module hooks... 6180 INFO: Analyzing D:\my_git_repo\Jays-PyCOM\src\main.py 8021 INFO: Analyzing D:\my_git_repo\Jays-PyCOM\src\formatter.py 8024 INFO: Analyzing D:\my_git_repo\Jays-PyCOM\src\win.py 8040 INFO: Loading module hooks... 8040 INFO: Loading module hook "hook-wx.xrc.py"... 8046 INFO: Loading module hook "hook-encodings.py"... 8750 INFO: Looking for ctypes DLLs 8758 INFO: Analyzing run-time hooks ... 8766 INFO: Looking for dynamic libraries 9258 INFO: Looking for eggs 9258 INFO: Using Python library C:\WINDOWS\system32\python27.dll 9260 INFO: Found binding redirects: [BindingRedirect(name=u'Microsoft.VC90.CRT', language=None, arch=u'amd64', oldVersion=(9, 0, 21022, 8), newVersion=(9, 0, 30729, 9279), publicKeyToken=u'1fc8b3b9a1e18e3b')] 9264 INFO: Warnings written to D:\my_git_repo\JaysPyCOM\bin\build\jayspycom_main\warnjayspycom_main.txt 9287 INFO: Graph cross-reference written to D:\my_git_repo\JaysPyCOM\bin\build\jayspycom_main\xref-jayspycom_main.html 9329 INFO: checking PYZ 9329 INFO: Building PYZ because out00-PYZ.toc is non existent 9330 INFO: Building PYZ (ZlibArchive) D:\my_git_repo\JaysPyCOM\bin\build\main\out00-PYZ.pyz 9608 INFO: Building PYZ (ZlibArchive) D:\my_git_repo\JaysPyCOM\bin\build\main\out00-PYZ.pyz completed successfully. 9648 INFO: checking PKG 9649 INFO: Building PKG because out00-PKG.toc is non existent 9651 INFO: Building PKG (CArchive) out00-PKG.pkg 9796 INFO: Redirecting Microsoft.VC90.CRT version (9, 0, 21022, 8) -> (9, 0, 30729, 9279) 14667 INFO: Building PKG (CArchive) out00-PKG.pkg completed successfully. 14674 INFO: Bootloader c:\tools_mcu\python27\lib\site-packages\PyInstaller\bootloader\Windows-64bit\runw.exe 14674 INFO: checking EXE 14677 INFO: Building EXE because out00-EXE.toc is non existent 14678 INFO: Building EXE from out00-EXE.toc 14695 INFO: SRCPATH [('..\\img\\jayspycom.ico', None)] 14697 INFO: Updating icons from ['..\\img\\Jays-PyCOM.ico'] to c:\users\nxa07314\appdata\local\temp\1\tmpcvu1zy 14698 INFO: Writing RT_GROUP_ICON 0 resource with 20 bytes 14698 INFO: Writing RT_ICON 1 resource with 4264 bytes 14707 INFO: Appending archive to EXE D:\my_git_repo\Jays-PyCOM\bin\dist\main.exe 14724 INFO: Building EXE from out00-EXE.toc completed successfully.
打包命令成功执行之后，便可以在\Jays-PyCOM\bin目录下看到如下生成的文件：
\JaysPyCOM
\bin --放置工程源代码文件
\build\ --
\dist\main.exe --可执行exe文件
\main.spec --spec文件其中build文件夹存放的是PyInstaller在打包过程中生成的调试信息文件，dist文件夹下面的main.exe便是我们要的最终的可执行文件，main.spec是PyInstaller自动生成的命令解释文件，其实你在命令行里输入的命令首先被翻译放到.spec文件里，然后PyInstaller主要是根据.spec文件来打包的，不信你可以试着用pyinstaller main.spec命令重新再打包一次，得到的结果是一样的。下面是.spec文件里的内容，如果你对.spec文件了解，当然也可以自己创建.spec文件来进行打包。
# -*- mode: python -*-
block_cipher = None
a = Analysis(['main.py', 'formatter.py', 'win.py'],
binaries=[],
datas=[],
hiddenimports=[],
hookspath=[],
runtime_hooks=[],
excludes=[],
win_no_prefer_redirects=False,
win_private_assemblies=False,
cipher=block_cipher)
pyz = PYZ(a.pure, a.zipped_data,
cipher=block_cipher)
exe = EXE(pyz,
a.scripts,
a.binaries,
a.zipfiles,
a.datas,
name='Jays-PyCOM',
debug=False,
strip=False,
upx=True,
runtime_tmpdir=None,
console=False , icon='..\\img\\Jays-PyCOM.ico')main.exe可执行文件已经生成好了，让我们试着打开使用一下，直接在\Jays-PyCOM\bin\dist\目录下打开这个文件发现报了如下错误，看起来是找不到图片路径，这是怎么回事？痞子衡其实在前面已经提到过，需要保证文件夹内图片相对路径与打包时相对路径一致，试着将main.exe放到\Jays-PyCOM\bin\目录下再打开看是不是正常了，因为这时候相对路径是一致的。大功告成了，最后将main.exe重命名为Jays-PyCOM.exe。
番外篇
正文中讲了，最终的Jays-PyCOM.exe必须配合Jays-PyCOM文件夹（主要是\img里的图片）一起使用，并且不能任意移动Jays-PyCOM.exe在Jays-PyCOM文件夹中位置，看起来这个Jays-PyCOM.exe还是有一些使用限制（当然你可以创建Jays-PyCOM.exe的快捷方式到桌面，你可以任意移动这个快捷方式，这算是一个workaround），能不能打破这个限制？只要一个Jays-PyCOM.exe文件即可，并且放到任意目录下都能运行？答案是有，可以参看这篇文章的思路 pyinstaller打包——图片资源无法显示问题，思路大概原理是事先将图片编码存到.py源文件里，这样在打包时便可将这个图片数据.py源文件直接打包进Jays-PyCOM.exe，后续Jays-PyCOM.exe在运行时首先将图片数据解码出来并在本地保存为临时图片，这样Jays-PyCOM.exe启动便可完成图片加载，等Jays-PyCOM.exe图片加载完成之后可以删除临时图片文件。思路有了，小伙伴赶紧动手试一试，这算是痞子衡在这个系列最后一课留给大家的一个课后作业。
至此，串口调试工具Jays-PyCOM诞生之打包发布痞子衡便介绍完毕了，掌声在哪里~~~
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