有幾個原因使您可能想用 C 擴(kuò)展 Zope。最可能的是您有一個已能幫您做些事的現(xiàn)成的 C 庫，但是您對把它轉(zhuǎn)換成 Python 卻不感興趣。此外，由于 Python 是解釋性語言，所以任何被大量調(diào)用的 Python 代碼都將降低您的速度。因此，即使您已經(jīng)用 Python 寫了一些擴(kuò)展，您仍然要考慮把其中最常被調(diào)用的部分改用 C 來寫。不論哪種方式，擴(kuò)展 Zope 都是從擴(kuò)展 Python 開始。此外，擴(kuò)展 Python 會給您帶來其它的好處，因?yàn)槟拇a將可以從任何 Python 腳本訪問，而不只是從 Zope。這里唯一要提醒的是在寫本文的時候，Python 的當(dāng)前版本是 2.1，但是 Zope 仍然只能和 Python 1.5.2 一起運(yùn)行。對 C 擴(kuò)展來說，兩個版本并沒有什么變化，但如果您有興趣對您的庫進(jìn)行 Python 包裝，又想讓它們都能在 Zope 下工作，您就得注意不要使用任何比 1.5.2 更新的東西。
Zope 是什么？

Zope 代表“Z Object Publishing Environment（Z 對象發(fā)布環(huán)境）”，它是用 Python 實(shí)現(xiàn)的應(yīng)用程序服務(wù)器?！疤袅耍蹦f，“但應(yīng)用程序服務(wù)器的確切含義是什么呢？”應(yīng)用程序服務(wù)器就是一個長期運(yùn)行的進(jìn)程，它為“活動的內(nèi)容”提供服務(wù)。Web 服務(wù)器在運(yùn)行期間調(diào)用應(yīng)用程序服務(wù)器來構(gòu)建頁面。
擴(kuò)展 Python：有趣又有益

想擴(kuò)展 Zope，您首先要擴(kuò)展 Python。雖然擴(kuò)展 Python 不像“腦外科手術(shù)”那樣復(fù)雜，但也不像“在公園中散步”那樣悠閑。有兩個基本組件用于 Python 擴(kuò)展。第一個顯然是 C 代碼。我將馬上探討它。 另一個部分是 安裝文件。安裝文件通過提供模塊名稱、模塊的 C 代碼的位置和您可能需要的所有編譯器標(biāo)志來描述模塊。該文件被預(yù)處理，以創(chuàng)建 makefile（在 UNIX 上）或 MSVC++ 工程文件（MSVC++ project file，在 Windows 上）。先說一下 ― Windows 上的 Python 事實(shí)上是用 Microsoft 編譯器編譯的。Python.org 的人也推薦用 MSVC++ 編譯擴(kuò)展。顯然，您應(yīng)該能夠成功說服 GNU 的編譯者們，但我本人還沒試過。

無論如何，還是讓我們來定義一個叫做‘foo'的模塊吧?！甪oo'模塊會有一個叫做‘bar'的函數(shù)。當(dāng)我們要使用時，我們可以用 import foo; 來把這個函數(shù)導(dǎo)入到 Python 腳本中，就跟導(dǎo)入任何模塊一樣。安裝文件非常簡單：
清單 1. 一個典型的安裝文件

# You can include comment lines. The *shared* directive indicates
# that the following module(s) are to be compiled and linked for
# dynamic loading as opposed to static: .so on Unix, .dll on Windows.
*shared*
# Then you can use the variables later using the $(variable) syntax
# that 'make' uses. This next line defines our module and tells
# Python where its source code is.
foo foomain.c

編寫代碼

那么我們實(shí)際上該怎樣寫 Python 知道如何使用的代碼呢，您問？ foomain.c （當(dāng)然，您可以隨意命名它）文件包含三項(xiàng)內(nèi)容：一個方法表，一個初始化函數(shù)和其余的代碼。方法表簡單地將函數(shù)名與函數(shù)聯(lián)系起來，并告知 Python 各個函數(shù)所使用的參數(shù)傳遞機(jī)制（您可以選擇使用一般的位置參數(shù)列表或位置參數(shù)和關(guān)鍵詞參數(shù)的混合列表）。Python 在模塊裝入時調(diào)用初始化函數(shù)。初始化函數(shù)將完成模塊所要求的所有初始化操作，但更重要的是，它還把一個指向方法表的指針傳回給 Python。

那我們就來看看我們的小型 foo 模塊的 C 代碼。
清單 2. 一個典型的 Python 擴(kuò)展模塊

#include <Python.h>
/* Define the method table. */
static PyObject *foo_bar(PyObject *self, PyObject *args);
static PyMethodDef FooMethods[] = {
  {"bar", foo_bar, METH_VARARGS},
  {NULL, NULL}
};
/* Here's the initialization function. We don't need to do anything
  for our own needs, but Python needs that method table. */
void initfoo()
{
  (void) Py_InitModule("foo", FooMethods);
}
/* Finally, let's do something ... involved ... as an example function. */
static PyObject *foo_bar(PyObject *self, PyObject *args)
{
  char *string;
  int  len;
  if (!PyArg_ParseTuple(args, "s", &string))
    return NULL;
  len = strlen(string);
  return Py_BuildValue("i", len);
}

深入研究

我們來看會兒這些代碼。首先，請注意您必須包含 Python.h 。除非您已在包含路徑（include path）中設(shè)置了該文件的路徑，否則您可能需要在安裝文件中包含 -I 標(biāo)志以指向該文件。

初始化函數(shù)必須命名為 init <模塊名>，在我們的例子中是 initfoo 。初始化函數(shù)的名稱，毫無疑問，是 Python 在裝入模塊時所知道的關(guān)于模塊的全部信息，這也是初始化函數(shù)的名稱如此死板的原因。順便說一下，初始化函數(shù)必須是文件中唯一未被聲明為 static 的全局標(biāo)識符。這對靜態(tài)鏈接比對動態(tài)鏈接更重要，因?yàn)榉?static 標(biāo)識符將是全局可見的。對動態(tài)鏈接來說，這不是一個很大的問題，但如果您打算在編譯期間鏈接所有東西，又沒有把所有可以聲明為 static 的東西聲明為 static ，那么您很可能就會碰到名稱沖突的問題。

現(xiàn)在我們來觀察實(shí)際的代碼，看看參數(shù)是怎樣被處理的，返回值又是怎樣被傳遞的。當(dāng)然，一切都是 PyObject ― Python 堆上的對象。您從參數(shù)中得到的是一個對“this”對象的引用（this 用于對象方法，對類似 bar() 這樣的無參數(shù)的老式函數(shù)來說是 NULL）和一個存儲在 args 中的參數(shù)元組。您用 PyArg_ParseTuple 找回您的參數(shù)，然后用 Py_BuildValue 把結(jié)果傳回去。這些函數(shù)（還有更多）都?xì)w檔在 Python 文檔的“Python/C API”部分中。不幸的是，沒有按名稱排列的簡單的函數(shù)清單，文檔是按主題排列的。

另請注意，函數(shù)在出錯的情況下返回 NULL。返回 NULL 表示出錯了；如果想讓 Python 做得更好，您應(yīng)該拋出異常。我會指點(diǎn)您去查閱關(guān)于如何做這件事的文檔。

編譯擴(kuò)展

現(xiàn)在剩下的全部問題是編譯模塊。您可以通過兩種方式進(jìn)行。第一種是按照文檔中的指導(dǎo)，運(yùn)行 make -f Makefile.pre.in boot ，這樣將會使用您的 Setup 來編譯一個 Makefile。然后您就用該 Makefile 編譯您的工程。這種方式只適用于 UNIX。對 Windows 來說，存在一個叫“compile.py”的腳本（請參閱本文后面的 參考資料）。原始腳本很難找到；我從一個郵件列表中找到了一個來自 Robin Dunn（wxPython 的幕后工作者）的被大量改動了的副本。這個腳本能在 UNIX 和 Windows 上工作；在 Windows 上，它將從您的 Setup 開始編譯 MSVC++ 工程文件。

要進(jìn)行編譯，您必須使包含的文件和庫都可用。Python 的標(biāo)準(zhǔn) Zope 安裝沒有包含這些文件，因此您需要從 www.python.org（請參閱 參考資料）安裝 Python 的常規(guī)安裝。在 Windows 上，您還必須從源代碼安裝的 PC 目錄中獲取 config.h 文件；它是 UNIX 安裝為您編譯的 config.h 的手工版。因此，在 UNIX 上，您應(yīng)該已經(jīng)擁有它了。

一旦這些都完成后，您就會得到一個以“.pyd”為擴(kuò)展名的文件。把這個文件放到 Python 安裝目錄下的“l(fā)ib”目錄（在 Zope 下，Python 位于“bin”目錄，因此您的擴(kuò)展得結(jié)束于“bin/lib”目錄，奇怪吧。）然后您就可以調(diào)用它了，就像調(diào)用任何源生的 Python 模塊一樣。

 >>> import foo;
 >>> foo.bar ("This is a test");
 14

做到這里時，我的第一個問題是問自己該如何用 C 定義從 Python 中可見的 類。事實(shí)上，我可能問了一個錯誤的問題。在我已研究的示例中，特定于 Python 的一切都只 用 Python 來完成，也都只調(diào)用從您的擴(kuò)展中導(dǎo)出的 C 函數(shù)。

把它帶到 Zope 中去

一旦完成了您的 Python 擴(kuò)展，下一步就是使 Zope 能和它一起工作。您有幾種方式可以選擇，但在一定程度上，您希望您的擴(kuò)展以什么方式與 Zope 一起工作將首先影響到您編譯擴(kuò)展的方式。從 Zope 內(nèi)使用 Python（以及用 C 所做的擴(kuò)展）代碼的基本方式是：

•     如果函數(shù)很簡單，您可以把它當(dāng)作一個變量。這些被叫做“外部方法”。
•     更復(fù)雜的類，可以從 Zope 腳本中調(diào)用（這是 Zope 2.3 的一個新功能）。
•     您可以定義一個 Zope Product，然后可以用 ZClass（一組已做好的、Web 可訪問的對象）擴(kuò)展它，在腳本中使用它，根據(jù)它的自有權(quán)限發(fā)布它（它的實(shí)例被當(dāng)作頁來對待）。

當(dāng)然，您自己的應(yīng)用程序可以使用這些方式的組合。

創(chuàng)建外部方法

從 Zope 調(diào)用 Python 的最簡單的方式是把您的 Python 代碼做成 外部方法。外部方法是被放到 Zope 安裝目錄下的“Extensions”目錄中的 Python 函數(shù)。一旦那里有了這樣一個 Python 文件，您就可以轉(zhuǎn)到任意文件夾，選擇“添加外部方法”，并添加調(diào)用要使用的函數(shù)的變量。然后您就可以往該文件夾中顯示調(diào)用結(jié)果的任意頁添加 DTML 字段。我們來看一個使用了上面所定義的 Python 擴(kuò)展 ― foo.bar ― 的簡單示例。

首先，來看擴(kuò)展本身：我們把它放到一個例如叫 foo.pyd 的文件中。記住，這個文件位于 Zope 下的 Extensions 目錄。為了能夠順利進(jìn)行，當(dāng)然，我們在上面創(chuàng)建的 foo.pyd 必須在位于 bin/lib 的 Python 庫中。一個出于這個目的的、簡單的包看起來可能像這樣:
清單 3. 一個簡單的外部方法（文件：Extensions/foo.py）

import foo
def bar(self,arg):
  """A simple external method."""
  return 'Arg length: %d' % foo.bar(arg)

很簡單，不是嗎？它定義了一個可以用 Zope 管理界面附加到任意文件夾的外部方法“bar”。要從該文件夾中的任何頁中調(diào)用我們的擴(kuò)展，我們只需簡單地插入一個 DTML 變量引用，如下所示：

 <dtml-var bar('This is a test')>

當(dāng)用戶查看我們的頁時，DTML 字段將被文本“Arg length: 14”代替。我們就這樣用 C 擴(kuò)展了 Zope。

Zope 腳本：Cliff Notes 版

Zope 腳本是 Python 2.3 的一個想用來代替外部方法的新功能。外部方法能做到的，它都能做到，而且它能和安全性及管理系統(tǒng)更好地集成，在集成方面提供更多的靈活性，它還有很多對 Zope API 中公開的全部 Zope 功能的訪問。

一個腳本基本上就是一個短小的 Python 程序。它可以定義類或函數(shù)，但不是必須的。它被作為對象安裝在 Zope 文件夾中，然后就可以把它當(dāng)作 DTML 變量或調(diào)用（就像一個外部方法）來調(diào)用或者“從 Web 中”（在 Zope 中的意思就是它將被當(dāng)作頁來調(diào)用）調(diào)用它。當(dāng)然，這意味著腳本可以像 CGI 程序那樣生成對表單提交的響應(yīng)，但卻沒有 CGI 的開銷。確實(shí)是一個很棒的功能。此外，腳本有權(quán)訪問被調(diào)用者或調(diào)用者對象（通過“context”對象）、對象所在的文件夾（通過“container”對象）和其他一些零碎信息。要獲得更多關(guān)于腳本的知識，請參閱 Zope 手冊（請參閱 參考資料）中的“高級 Zope 腳本編制（Advanced Zope Scripting）”那一章。

您可能會錯誤地認(rèn)為可以直接從腳本簡單地導(dǎo)入 foo 并使用 foo.bar（我知道我確實(shí)犯過這種錯誤）。但事實(shí)并非如此。由于安全性限制，只有 Product 可以被導(dǎo)入，而不是什么模塊都可以。一般而言，Zope 的設(shè)計(jì)者們認(rèn)為任何腳本編制都需要訪問文件系統(tǒng)，既然腳本對象是由 Web 使用 Zope 管理界面來管理，所以它們不是完全可信的。所以我打算就此打住，不給您展示示例腳本了，而是來討論 Product 和基礎(chǔ)類。

專注于 Product

Product 是擴(kuò)展 Zope 的強(qiáng)大工具方法。從安裝目錄的級別來看，Product 就是位于 Zope 目錄下的“l(fā)ib/python/Products”目錄中的一個目錄。在您自己的 Zope 安裝目錄中，您可以看到很多 product 示例，但本質(zhì)上，最小的 Product 只由位于該目錄的兩個文件組成：一個可任意命名的代碼文件和一個 Zope 在啟動時調(diào)用來初始化 Product 的稱為 __init__.py 的文件。（請注意：Zope 只在啟動時讀取 Product 文件，這意味著為了測試，您必須能夠停止和重新啟動 Zope 進(jìn)程）。本文只是盡量多提供一些您能通過使用 Zope Product 做到的事的提示。

要知道的是 Product 封裝了一個或多個可從 ZClass、腳本或直接從 Web 上的 URL 使用的類。（當(dāng)然，在最后一種情況下，Product 的實(shí)例被當(dāng)作文件夾看待；那么 URL 的最后部分指定了將被調(diào)用的方法，該方法返回任意的 HTML。）您不必一定要把 Product 當(dāng)作“可添加的”對象來對待，雖然這是它的主要目的。要看一個優(yōu)秀的、現(xiàn)實(shí)存在的示例，可以去看 ZCatalog 實(shí)現(xiàn)，它是標(biāo)準(zhǔn) Zope 分發(fā)的一部分。那里您可以在 __init__.py 中看到一個非常簡單的安裝腳本，可以在 ZCatalog.py 中看到 ZCatalog 類，該類提供了很多發(fā)布方法。請注意 Zope 采用一種奇怪的約定來確定哪些方法可以通過 Web 訪問 ― 如果一個方法包含有一個 doc 字符串，那么該方法可通過 Web 訪問；否則，就被認(rèn)為是私有的。

無論如何，我們還是來看一個使用了 C 模塊（我們在上面定義了它）的非常簡單的 Product。首先來看非常簡單的 __init__.py；請注意它只做了一件事，即告訴 Zope 我們正在安裝的類的名稱。更復(fù)雜的初始化腳本能做 更多的事，包括聲明由服務(wù)器維護(hù)的全局變量以及設(shè)置訪問權(quán)限等等。欲了解更多詳細(xì)信息，請參閱在線文檔中的 Zope 開發(fā)者指南，也請研究您的 Zope 安裝目錄中現(xiàn)成的 Product。您或許已經(jīng)猜到了，我們的示例 Product 被稱為“Foo”。這樣您就將在 lib/python/Products 目錄下創(chuàng)建一個 Foo 子目錄。
清單 4. 基本的 Product 初始化腳本

import Foo
def initialize(context):
  context.registerClass(
    Foo.Foo, 
    permission='Add Foo',
    constructors=Foo.manage_addFoo
    )

現(xiàn)在請注意這個初始化腳本不僅導(dǎo)入了那個類，使它可被 Zope 的其它部件訪問，而且還將該類注冊成具有“可添加性”。 context.registerClass 調(diào)用通過首先命名我們所導(dǎo)入的類，然后指定可被用于添加實(shí)例的方法名稱（這個方法必須顯示一個管理頁面，且該方法將自動與 Zope 管理界面集成）的名稱來完成這項(xiàng)工作。酷。

我們來小結(jié)一下這個短小、簡單的 Product。它會把我們的 foo.bar 函數(shù)公開給腳本和 ZClass，并且還有一個作為“可添加的”對象的小接口，這就是全部內(nèi)容。
清單 5. 一個簡單的 Zope Product

import foo
class Foo(SimpleItem.Item):
 "A Foo Product"
 meta_type = 'foo'
 def bar(self, string):
   return foo.bar(string)
 def __init__(self, id):
   "Initialize an instance"
   self.id = id
 def index_html(self):
   "Basic view of object"
   return '
My id is %s and its length is %d.
' % (self.id, foo.bar(self.id))
 def manage_addFoo(self, RESPONSE):
   "Management handler to add an instance to a folder."
   self._setObject('Foo_id', Foo('Foo_id'))
   RESPONSE.redirect('index_html')

這只是一個最簡單的 Product。不能絕對地說它是可能的 Product 中最小的一個，但已經(jīng)很接近了。不過，它確實(shí)說明了 Product 的一些關(guān)鍵特征。首先，請注意“index_html”方法：它被調(diào)用來顯示一個對象實(shí)例，這是通過構(gòu)建 HTML 完成的。它實(shí)際上是一個頁面。 manage_addFoo 方法是 Zope 對象管理的接口；我們在上面的 __init__.py 中引用了它?！癬_init__”方法初始化對象；實(shí)際上它 必須做的全部工作就是記錄實(shí)例的唯一標(biāo)識符。

這個微型的 Product 不和 Zope 安全性進(jìn)行交互操作。它不做很多管理工作。它沒有交互功能。所以您可以給它添加很多東西（甚至連很有用的功能它也沒有）。我希望這對您是一個很好的開始。

以后該做什么

對 Zope Product 的簡單介紹已經(jīng)告訴您如何把 C 語言函數(shù)從 C 代碼變?yōu)?Zope 中可用的。要學(xué)會怎么寫 Product，您還得閱讀更多文檔（其中有很多仍在完善之中），坦率地說，還要研究已有的 Product，看看它們是怎么做的。Zope 模型有很強(qiáng)大的功能和很大的靈活性，它們都很值得探究。

我目前正在做集成 C 和 Zope 的大工程：集成我的工作流工具包（workflow toolkit）。在本文發(fā)表之前，我希望能看到它的雛形。它已被列在下面的參考資料中，去看看吧；到您閱讀本文時，應(yīng)該已經(jīng)能夠從中找到一個擴(kuò)展示例。祝我好運(yùn)。