Hyac 开发一：应用容器私有依赖安装的实现

写在前面

对于一个Faas框架来说，每一个应用容器都是独立的开发环境，在独立的开发环境中，实现特定的依赖安装是非常必要的。

实现思路

Hyac的运行逻辑是 server 管理多个app runtime，每一个 runtime 都在单独的 docker 容器中，在每个容器启动之后，在依赖安装部分，需要执行两个操作，首先安装公共依赖（后续为了启动速度的优化，可能会将系统依赖打包至image内），其次需要安装用户所需的依赖。

一般的python项目安装依赖方式

普通的情况下，在开发过程中，动态的添加、删除依赖，发布之前可以通过pip生成一份requirements.txt (pip freeze > requirements.txt)。当其它环境下运行此项目时可以通过 pip install -r requirements.txt。但Hyac的运行环境中除系统依赖外，随着用户的开发过程，所使用的依赖也一定是变化的。因此这个问题就变成了如何 实现可变依赖的安装逻辑。

问题拆解

当我们分析这个问题时，可以简单的从中提取一些关键信息，如下

• 依赖数据存储在哪、以什么格式存储
• 程序启动时如何初始化安装项目依赖
• 项目依赖如何动态的添加与删除
  围绕以上三个问题，逐一解决，那么Hyac项目中的依赖管理部分就可以完成了，接下来就是具体的实现方案。

实现步骤

依赖数据的存储与格式

首先需要考虑继续使用 requirements.txt 文件是否合适，如果继续使用会有以下几个问题：

• requirements.txt 文件的读写效率不高
• 当一个项目多个人操作的时候，对单个文件的读写操作会发生冲突
• 实现方式不优雅
  综合以上问题，最终决定使用mongodb提供依赖数据的存储，接下来需要设计依赖数据的安装结构，因此将依赖信息放置在应用（Application）文档上，结构如下：

  {
    "app_id": "hyac_demo",
    ...
    "dependencies":[
      {
        "name": "requests",
        "version": "0.0.1"
      },
      {
        "name": "pillow",
        "version": "0.0.1"
      }
    ],
    ...
  }

应用启动时依赖的初始化

因为需要将依赖安装到当前的运行环境中，首先查询数据库获取当前运行环境的依赖信息，之后生成安装命令 install_command = uv pip install [package name] == [ package version ] -- system，接下来是实现动态安装功能的核心：

process = await asyncio.create_subprocess_exec(
    *install_command,
    stdout=asyncio.subprocess.PIPE,
    stderr=asyncio.subprocess.PIPE,
)

之后我们可以通过获取这个管道的返回码与输出，来判断某个依赖是否安装成功。

如何动态的添加与删除

实际开发中，这部分的实现时最简单的，首先 https://pypi.org/simple/ 会返回当前所有 python 官方的依赖，我们可以获取到所有的依赖名称，之后通过对比来判断用户输入的依赖是否合法。如果用户输入的依赖是合法的，那么继续下一步选择某一个依赖的版本，选择版本时可以访问 https://pypi.org/pypi/[package name]/json接口，这个接口可以返回我们需要的信息，包括名称、描述、版本等。
当用户选择完毕之后，我们将用户选择的依赖添加入数据库即可。