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Julia 工程实践速记 - DTeam 团队日志

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Julia 工程实践速记

胡键 Posted at — Aug 23, 2019 阅读 208

在用 Julia 尝试了一些数据分析的例子之后，让我们先停下来探索其在数据分析方面其他的能力，转而去看看 Julia 工程实践方面的一些注意点。从某种程度上来讲，本文也可以算是对于我前段时间用 Julia 给DTeam团队日志实现了一个简单的文章推荐 API 服务的总结。

首先说一下 REPL 环境，它具备以下工作模式：

  • 脚本执行，这是缺省模式，启动之后就直接进入该模式；
  • 包管理，键入 “]” 就进入这个模式，在此模式下可以进行包和开发环境的管理，这会在后面详细介绍；
  • shell 模式，键入 “;” 将进入该模式，在此模式下可以执行 shell 命令，但令人不爽的是每次执行完之后就会回到脚本执行模式，假如你想执行多个命令，就不得不每次都先敲一下“;”；
  • help 模式，键入 “?” 将进入该模式，在此模式下可以查阅 julia 的各个函数说明。

对于有过 VIM 使用经验的开发者来讲，这种工作方式并不陌生，通过上面的几种方式，可以在不离开 julia REPL 环境下就能完成多种不同类型的任务，还是非常方便的。

同时，建议安装两个包，它们会极大改善你的生活：

  • OhMyREPL，不仅有语法着色，而且还能自动补全括号，至于其他特性请自行参见文档。
  • Revise，在不必重新启动 Julia 环境的情况下，自动重新加载改变后的文件。

并且，对于 OhMyREPL ，建议在启动 REPL 时就使用它。由于 REPL 在启动时会自动执行 ~/.julia/config/startup.jl ，因此在其中启用它是最自然的事情。请添加下面的代码：

try
    using OhMyREPL
catch
    @warn "OhMyREPL not installed"

vscode extension

vscode 的 julia extension 相当不错，除了常规这类插件该做的事情，它还能在保存文件时自动格式化代码，并且最让人觉得不错的就是，它会自动识别出你 julia 工程的环境，从而进入该环境。请注意，这里指的工程环境指的是类似 python virtualenv 支持的那种环境。

对于 julia ide，我推荐 vscode + julia extension ，虽然官方推荐 juno 。julia extension 的安装也没什么特别的，在 extension 中搜索 “julia” ，安装排名第一的那个就行了。

Pkg 这个名字很具有迷惑性。单从名字上看，感觉它就是一个简单的包管理器，类似 python 下的 pip 。其实际上它具备三大功能：

  • 包管理器，类似 pip；
  • 环境管理器，类似 virtualenv；
  • 构建工具，类似 gradle。

先看包管理器，Pkg 的包管理功能围绕 git 来构建。这样做的好处：

  • 使用正常发布的包；
  • 使用处于开发中的包：换不同分支即可；
  • 使用私有包：地址指向私有包的 git url 即可；
  • 使用某版本的包：在包名中加上版本字符串；

作为包管理的常见命令：add，增加包；up，更新包；pin，指定包不随 up 命令更新而更新；rm，不再使用包；gc，从硬盘中删除没有被一个工程引用的包。

关于包管理功能的其余命令，请参见相应文档，这里不再赘述。

本来也应该介绍一下包仓库的内容，但从开发角度来讲，并不是初学者必须掌握的内容，讲多了反而啰嗦，对于一篇速记来讲就没有必要单独点出了。还是那句话，请看文档。

环境管理器

我在那篇时序分析的文章中曾说过 julia 缺乏好的环境管理器，这里必须承认当时的不严谨。从 julia 1.0 开始，Pkg 就接过了环境管理的任务，实现了类似 python 中的 virtualenv 的功能。这一点是令人欣喜的，毕竟官方默认就已经实现这个功能了，无需再去装其他的第三方包，简化了工作流程。

如果你不理解环境为何那么重要，想想看在 Python 中经常遇到的：你的代码在某版本下工作好好的，某天升级 Python 或某个包之后，代码立马不工作了。这就是因为没有做好环境隔离，导致的。我就有过亲身惨痛经历，导致我不得不把整个环境重新梳理了一遍。

julia 的环境名默认就是目录名，进入某个某目录之后，在 Pkg> 下输入 “activate .” 就进去了。而且，假如从 vscode 进去，它会自动发现，并提示你是否进入，前题是该目录是一个包工程。

有过 gradle 这类构建工具的开发者会很高兴看到 julia 缺省就提供了构建工具，不再需要单独安装，避免了选择的烦恼。做够构建工具，Pkg 的常用命令：

  • generate，创建工程，此时会创建一个目录；
  • build，构建，它会执行 “deps/build.jl” 中的语句；
  • test，测试，它会执行 “test/runtests.jl” 中的语句（关于 julia 的测试，值得写另一篇文章了）。

因此，典型的 julia 工程的目录结构应该是

.
├── Project.toml
├── deps
│   ├── build.jl
├── src
│   └── hello.jl
└── test
    └── runtests.jl

这里请注意，generate 命令只会产生 src、src/xxx.jl、Project.toml，至于 build.jl 和 runtest.jl ，以及相关目录，你得自己手工去创建。并且，build.jl 的输出也是在 deps/build.log 中。

至于如何将包发布到仓库中，可以参见 Registrator.jl 。

并且，假如你想快速在另一台机器上从已有工程中恢复环境，可以：

julia> download(url, "project.toml")
pkg> activate .
pkg> instantiate

最后简单总结一下 julia 工程的简单工作流程：

  1. generate 工程名
  2. 进入工程目录
  3. activate .
  4. add 需要的包
  5. 写测试，在 test/runtests.jl 中
  6. 写构建脚本，在 deps/build.jl 中
  7. build

另外，我发现这篇老文章也值得参考，虽然使用的 julia 版本已经久远，但仍然有参考价值。


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