Python项目文档生成常用工具对比
写在前面：
通过阅读本片文章，你将了解：主流的Python项目文档生成工具（Sphinx，MkDocs，pydoc，Pdoc）简介及对比，本文档不涉及相关工具的使用。
概述
近期，由于工作需要，我们写了一个简单的Python项目，并需要为所写的Python项目提供接口文档，前期我们都是使用手写的方式完成，但是效率极低，为了提高效率，我们想通过代码自动提取注释的方式生成文档，由于前期没有Python开发极其相关工具链的经验，故专门花了些时间调研了生成Python项目接口文档的主流工具，以下是我们目前的主要需求：
- 自动提取，能够自动提取Python文件中的注释信息
- 支持附加信息，手册中除了自动提取的API还需手动添加一些其它内容，如概述，版权声明，快速开始等。
- 能生成常见格式文档，如HTML，PDF
Python项目文档生成常用工具
Sphinx
Sphinx 是一个强大的文档生成工具，最初为Python项目开发，但现在支持多种语言。它允许从代码中的文档字符串提取信息，并生成高质量的文档，支持多种格式（如HTML、PDF等）。
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主要特点：
- 多格式支持：输出HTML、LaTeX（PDF）、EPUB等多种格式。
- 扩展性强：通过插件扩展功能，支持自定义样式和主题。
- 文档层次：支持丰富的文档结构，适合大型项目的文档需求。
- 自动提取：通过autodoc扩展自动提取文档字符串。
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应用场景：
- 开源项目文档：Sphinx 被许多开源项目（如 Python、Django、Flask 等）广泛使用，用于撰写用户手册、API 文档和安装指南。它能够自动提取代码中的 docstring，生成 API 文档，减少手动维护的工作量。
- 技术文档：技术团队可以使用 Sphinx 来撰写和维护内部文档，如开发规范、架构设计文档、技术方案和项目说明书。Sphinx 的多层次结构和丰富的格式支持使得文档组织更加清晰。
- API 文档生成：Sphinx 特别适合用于生成 API 文档，支持多种编程语言。通过扩展（如 autodoc），可以自动从代码中提取文档，确保文档与代码保持同步。
- 项目报告和技术论文：Sphinx 支持 LaTeX 输出，可以用于生成技术报告、研究论文和学术文档。用户可以利用 LaTeX 的排版功能，生成高质量的 PDF 文档。
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主要缺点
- 学习曲线：Sphinx 使用 reStructuredText 作为文档编写格式，初学者可能需要一些时间来熟悉其语法和功能。
- 配置复杂性：对于大型项目，Sphinx 的配置文件（
conf.py）可能变得复杂，尤其是在使用多个扩展和主题时。 - 生成速度：在处理非常大的文档集时，Sphinx 的生成速度可能较慢。
- 依赖性：某些功能依赖于第三方扩展，可能需要额外的安装和配置。
MkDocs
MkDocs 是一个用于创建项目文档的静态网站生成器，特别适合技术文档和开源项目的文档编写。它使用 Markdown 格式编写文档，提供简单易用的配置和美观的主题，能够快速生成和部署文档网站。。
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主要特点：
- Markdown 支持：MkDocs 使用 Markdown 格式编写文档，Markdown 是一种轻量级的标记语言，易于学习和使用，适合快速撰写文档。
- 简单的配置：MkDocs 的配置文件（
mkdocs.yml）简单明了，用户可以轻松设置项目的基本信息、主题、导航结构等。 - 主题支持：MkDocs 提供多种主题，用户可以根据需要选择合适的主题来美化文档。常用的主题包括 Material for MkDocs 和 Read the Docs。
- 实时预览：在开发文档时，MkDocs 提供了一个内置的开发服务器，可以实时预览文档的更改，方便调试和修改。
- 扩展功能：MkDocs 支持插件，可以通过安装插件来扩展其功能，例如添加搜索功能、代码高亮等。
- 易于部署：生成的文档是静态文件，可以轻松部署到 GitHub Pages、Netlify 等静态网站托管服务上。
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应用场景
- 开源项目文档：MkDocs 非常适合用于开源项目的文档，开发者可以使用它来创建用户手册、API 文档和安装指南。
- 技术文档：技术团队可以使用 MkDocs 来撰写和维护内部文档，如开发规范、架构设计文档和技术方案。
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主要缺点
- 功能限制：MkDocs 主要专注于生成静态网站，功能相对简单，可能不适合需要复杂文档结构的项目。
- 主题和样式：虽然有多种主题可供选择，但自定义主题的灵活性可能不如 Sphinx。
- 扩展性：虽然支持插件，但相对于 Sphinx 的扩展生态，MkDocs 的插件数量和功能可能较少。
pydoc
pydoc 是Python内置的文档生成工具，旨在为Python模块和类提供简单的文档生成。它可以从代码中的文档字符串（docstring）提取信息，并生成HTML或文本格式的文档。
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主要特点：
- 简单易用：只需运行简单的命令，即可生成模块的文档，适合快速查看。
- 自动提取：自动提取文档字符串，生成的文档能反映最新的代码注释。
- 命令行接口：通过命令行可以轻松访问和查看文档，支持局部模块和整个包的文档生成。
- 基础格式：主要生成HTML和文本格式，适合快速查阅。
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应用场景：
- 适合小规模项目或快速原型开发时的基础文档需求。
- 用于临时查看模块文档，特别是在开发过程中。
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主要缺点
- 功能简单：pydoc 的功能相对简单，主要用于生成基本的模块文档，缺乏更复杂的文档生成能力。
- 输出格式有限：虽然可以生成 HTML 和 man 页，但不支持其他格式（如 PDF、ePub 等）。
- 交互性不足：虽然支持交互式帮助，但在大型项目中，交互式帮助的可用性和可读性可能不如其他工具。
Pdoc
Pdoc 是一个用于生成Python项目API文档的工具，特别强调简洁和易用性。它可以从Python模块和包中提取文档字符串（docstring），并生成友好的HTML文档。
- 主要特点：
- 自动提取：能够自动提取Python代码中的文档字符串，快速生成API文档。
- Markdown支持：支持Markdown格式，可以在文档中使用Markdown语法，方便书写和格式化。
- 简洁易用：配置简单，使用方便，非常适合快速生成文档。
- 可定制化：虽然以简单为主，但也提供了一些定制选项，可以根据需要调整输出格式和样式。
- 应用场景：
- 适合中小规模Python项目，尤其是需要快速生成API文档的情况。
- 当项目需要简单易懂的文档时，pdoc是一个很好的选择。
- 主要缺点
- 功能有限：pdoc 主要专注于 API 文档生成，缺乏更全面的文档生成能力，可能不适合需要复杂文档结构的项目。
- 输出格式单一：主要生成 HTML 格式的文档，不支持其他格式（如 PDF）。
- 自定义选项少：相对于 Sphinx，pdoc 的自定义选项和扩展性较少，可能不满足某些高级需求。
- 依赖于 docstring：文档的质量和完整性高度依赖于代码中的 docstring，若 docstring 不完整或不规范，生成的文档也会受到影响。
常用工具的横向对比
| 工具名称 | 文档编写格式 | 输出格式 | 主要应用场景 | 主要应用语言 | 支持的项目规模 |
|---|---|---|---|---|---|
| Sphinx | RST，Markdown、python的docstring中提取 | HTML、PDF、LaTeX、EPUB等 | 全面文档生成（用户手册、API文档） | Python、C++等 | 中到大规模项目 |
| MkDocs | Markdown、python的docstring中提取 | HTML | 全面文档生成（用户手册、API文档） | Python | 中小规模项目 |
| pydoc | python的docstring中提取 | HTML | 简单模块文档生成 | Python | 小规模项目 |
| Pdoc | python的docstring中提取 | HTML | 快速生成API文档 | Python | 中小规模项目 |
写在最后
基于此，我们选择了Sphinx作为文档生成工具，Sphinx是主流且强大的生成工具，如Python、PySide、NumPy、Pandas文档都是由Sphinx生成，Sphinx符合我们目前的需求，且随着产品的演进后期对文档有更高级的需求也可通过Sphinx满足。
当然，大家可以根据自己的需要选择合适自己项目的工具，上面介绍工具的Sphinx和pydoc我都有简单的试用，Sphinx确实很强大，但是生成pdf时，如果存在表格会有些格式问题（我使用latex方式生成pdf，rst的表格宽度无法控制，生成的表格无法全部显示，或者格式混乱），我还没有解决，后期如果有时间我再补充一下Sphinx的基本使用方式和常见问题。