使用sphinx快速生成Python API 文档

Posted 2021-01-31 珠峰上吹泡泡

一  简单介绍

不管是开源还是闭源，文档都是很重要的。当然理论上说，最好的文档就是代码本身，但是要让所有人都能读懂你的代码这太难了。所以我们要写文档。大部分情况，我们不希望维护一份代码再加上一份文档，这样做很容易造成文档和代码的不一致，程序员最讨厌更新文档了。所以最佳实践就是在程序员代码中加注释，然后通过构建脚本自通生成文档，包括html，latex，pdf等。

对应于Pyhon，有很多可供选择的工具：

• sphinx 中文版介绍 Sphinx使用 reStructuredText作为标记语言（类似Markdown），可扩展，功能强大。要注意的是何有一个开源的搜索也叫Sphinx，斯芬克斯果然太受欢迎，开源的世界起个名字不容易呀。

•  pdoc 是一个简单易用的命令行工具，可以生成Python的API文档
•  Doxygen 是老牌的文档生成工具，可以针对各种语言生成文档，我们以前在C++的项目中曾经使用过
•  其他还有诸如 pydoc ， pydoctor 等等

二 安装

• 要安装Sphinx，不同的操作系统有不同的安装方式，Sphinx的源代码在这里 ！
• 你也可以自己构建。我推荐使用pip install sphinx !
• 如果你安装了Anaconda，Sphinx已经包含在内了!

三 创建一个sphinx项目

下面的命令会自动生成一个默认的Sphinx模板：

mkdir yourdir
cd yourdir
sphinx-quickstart

执行期间，它会一步步的询问对模板的设置，除了一些必须填写的选项，大部分填写默认值就行了，你会遇到这样一条叫autodoc的，需要选择yes！

autodoc: automatically insert docstrings from modules (y/n) [n]

然后默认的目录就生成了，大概是这个样子

- yourdir/ # 刚才新建的目录
    - source/ # 存放Sphinx工程源码
    - build/ # 存放生成的文档
    Makefile

现在执行如下指令，就会生成一份空文档，存放在/build/html里，点击index.html就可以打开一个空的网页，虽然没有内容，但是整体的结构还是在的!

sphinx-build -b html source build
make html

source/目录里有两个文件，分别是conf.py和index.rst，下面对它们进行进一步的介绍

(1) index.rst

.rst是reStructuredText，和Markdown一样是一种标记语言，具体的语法可以看这里 reStructuredText Primer。实际上，我们在使用Sphinx的过程中最主要就是对这些rst文件进行修改，而Sphinx所做的事情就是读取这些rst文件，并转换为特定格式的文档，在前面的步骤中，index.rst实际上被转换为build/html/index.html，而实际上在rst文档内你可以写任何东西，最后这些都会被转换到输出文档中。
打开index.rst,可以看到这样的内容，这是rst的一个语法，它使用了一个toctree节点，并设置了一些参数，而这个toctree节点是必须的。

.. toctree::
   :maxdepth: 2
   :caption: Contents:

(2) conf.py

这是运行sphinx生成文档时会加载的配置，你可以通过对它进行修改来改变生成文档的行为。

四 一个具体的例子

假设现在我们有一个叫run.py的文件，如下

# run.py
def run(name):
    """
    this is how we run

    :param name name of people who runs
    """
    print （name, \'is running\'）

那么需要如何生成文档呢？下面一步步带你完成

1. 创建一个文件夹demo/，并将run.py放到里面
2. 在demo里创建一个docs目录，进入docs/目录，当然这里你可以随意选定文件夹，只是这样更规范一些
3. 生成Sphinx默认模板，设置项目名为demo，并开启autodoc（运行sphinx-quickstart）
4. 进入source目录，打开index.rst
5. 将index.rst 修改为如下，实际上这里面可以写任何满足rst规范的内容

Welcome to demo\'s API Documentation
====================================== 
.. toctree::    
   :maxdepth:2    
   :caption: Contents: 

Introduction
============ 
This is the introduction of demo。
 
API
=== 
.. automodule:: run    
   :members:
 
Indices and tables
================== 
* :ref:`genindex` 
* :ref:`modindex` 
* :ref:`search`

 这个是用于自动从模块读取docstring的语句，可以自动从run模块读取文档

.. automodule:: run
   :members:

但是现在还差一步，如果你现在直接生成文档，会告诉你找不到run模块，因为Sphinx默认只会从sys.path里加载模块，所以需要将demo目录加入sys.path，所以现在打开conf.py，添加如下内容

import os
import sys
sys.path.insert(0, os.path.abspath(\'../..\'))

运行Sphinx生成html文档

cd ..
sphinx-build -b html source build
make html

现在，打开build/html/index.html就可以看到如下界面了

注：格式进一步优化

上面的例子涵盖了大多数常用操作，但是通常文档都不是扁平的，而是层次化的，那么要如何将文档层次化的分门别类。实际上在rst文档中是可以以链接的形式引用其他rst文档的，也就是说我们可以自由的对文档结构进行组织使其更易读。下面我们把run的文档移动到一个单独的页面，只在index.rst里保留跳转链接。在source目录下创建run.rst

API
===
.. automodule:: run
   :members:

Indices and tables
==================
* :ref:`genindex`
* :ref:`modindex`
* :ref:`search`

然后将index.rst对应位置的内容删掉，并进行修改

Welcome to demo\'s API Documentation
=================================== 
.. toctree::    
   :maxdepth: 2    
   :caption: Contents: 

Introduction
============ 
This is the introduction of demo。
 
API
=== 
:doc:\'Run API</run>\'
 
Indices and tables
================== 
* :ref:`genindex` 
* :ref:`modindex` 
* :ref:`search`

:doc:\'Run API</run>\'表示对一个文档的引用，这里引用了当前目录的run.rst，现在重新生成html，就会看到页面显示上的变化了。

参考：使用Sphinx为你的python模块自动生成文档