在 Python 脚本的兼容性管理中，除了版本号声明外，还有多种元数据可以用于增强脚本与宿主环境的交互和验证。以下是一些关键的元数据类型及其应用场景：

一、环境依赖声明

1.Python 版本要求

python

运行

__python_version__ = ">=3.7 <4.0"  # 声明需要的Python版本

• 作用：宿主可在加载前检查 IronPython 引擎版本是否兼容
• 验证方式：
• csharp
• string requiredPythonVersion = scope.GetVariable<string>("__python_version__"); if (!IsPythonVersionCompatible(requiredPythonVersion)) { throw new InvalidOperationException("Python版本不兼容"); }
• 
  

2.依赖库声明

python

运行

__dependencies__ = {
    "numpy": ">=1.18.0",
    "pandas": "1.0.0-1.2.0",
    "custom_host_library": "==2.3.0"  # 特定宿主库版本
}

• 作用：检查脚本依赖的外部库是否存在且版本兼容
• 高级应用：动态加载缺失的依赖
• python
• 运行
• try: import pandas as pd if pd.__version__ < "1.0.0": raise ImportError() except ImportError: # 降级逻辑或抛出明确错误 use_legacy_algorithm()
• 
  

二、兼容性标志与特性开关

1.特性标志

python

运行

__features__ = {
    "async_support": True,    # 是否支持异步特性
    "type_checking": False,   # 是否启用类型检查
    "experimental_api": True  # 是否使用实验性API
}

• 作用：宿主根据特性支持情况决定是否加载脚本
• 验证示例：
• csharp
• dynamic features = scope.GetVariable<IDictionary<string, object>>("__features__"); if (features["async_support"] && !HostSupportsAsync()) { throw new NotSupportedException("宿主不支持异步特性"); }
• 
  

2.废弃警告

python

运行

__deprecated__ = {
    "reason": "此脚本已过时，建议升级到v2.0",
    "upgrade_path": "scripts/v2/migration_guide.md",
    "deadline": "2025-12-31"
}

• 作用：提示宿主脚本即将废弃，需迁移到新版本
• 宿主处理：
• csharp
• if (scope.ContainsVariable("__deprecated__")) { var deprecationInfo = scope.GetVariable<dynamic>("__deprecated__"); Logger.Warn(#34;脚本即将废弃: {deprecationInfo.reason}"); }
• 
  

三、宿主交互协议声明

1.API 契约定义

python

运行

__host_api_contract__ = {
    "required_methods": ["calculate_tax", "validate_user"],
    "return_types": {
        "calculate_tax": "float",
        "validate_user": "bool"
    },
    "version": "1.2.0"  # API版本
}

• 作用：确保宿主提供的 API 符合脚本预期
• 验证逻辑：
• csharp
• dynamic contract = scope.GetVariable("__host_api_contract__"); foreach (string method in contract.required_methods) { if (!HostApiExists(method)) { throw new MissingMethodException(#34;宿主缺少必要API: {method}"); } }
• 
  

2.数据格式规范

python

运行

__data_format__ = {
    "input": {
        "type": "dict",
        "required_keys": ["id", "name", "age"],
        "optional_keys": ["address", "phone"]
    },
    "output": {
        "type": "list",
        "element_type": "dict"
    }
}

• 作用：定义脚本输入输出的数据结构
• 应用场景：在调用脚本前验证数据格式
• python
• 运行
• def process_data(input_data): if not all(key in input_data for key in __data_format__["input"]["required_keys"]): raise ValueError("输入数据格式不完整") # 处理数据...
• 
  

四、执行环境配置

1.运行时配置

python

运行

__runtime_config__ = {
    "memory_limit": "512MB",         # 最大内存使用量
    "execution_timeout": 30,         # 执行超时时间（秒）
    "thread_safety": "reentrant"     # 线程安全级别
}

• 作用：宿主可据此分配资源和设置执行策略
• 宿主实现：
• csharp
• dynamic config = scope.GetVariable("__runtime_config__"); ExecuteScriptWithConstraints(script, memoryLimit: ParseMemory(config.memory_limit), timeout: TimeSpan.FromSeconds(config.execution_timeout));
• 
  

2.环境变量要求

python

运行

__required_environment__ = {
    "IRONPYTHON_OPTIMIZATION_LEVEL": 2,
    "LOGGING_LEVEL": "INFO",
    "CACHE_DIR": "/tmp/ironpython_cache"
}

• 作用：确保宿主环境配置符合脚本运行要求
• 验证示例：
• csharp
• dynamic env = scope.GetVariable("__required_environment__"); if (GetEnvironmentVariable("IRONPYTHON_OPTIMIZATION_LEVEL") != env.IRONPYTHON_OPTIMIZATION_LEVEL) { throw new InvalidOperationException("优化级别不匹配"); }
• 
  

五、安全与权限控制

1.权限声明

python

运行

__permissions__ = {
    "file_access": False,          # 禁止文件访问
    "network_access": ["api.example.com"],  # 限制网络访问
    "allowed_modules": ["math", "datetime"]  # 允许导入的模块
}

• 作用：宿主可据此设置安全沙箱
• IronPython 实现：
• csharp
• var options = new Dictionary<string, object> { { "AllowedModules", permissions.allowed_modules } }; var engine = Python.CreateEngine(options);
• 
  

2.加密校验

python

运行

__checksum__ = "sha256:7f83b1657ff1fc53b92dc18148a1d65dfc2d4b1fa3d677284addd200126d9"  # 脚本内容哈希
__signature__ = "MEUCIQDw..."  # PGP签名（用于验证脚本来源）

• 作用：验证脚本完整性和来源可信性
• 宿主验证：
• csharp
• string actualChecksum = CalculateSHA256(scriptPath); if (actualChecksum != scope.GetVariable<string>("__checksum__")) { throw new SecurityException("脚本内容已被篡改"); }
• 参数：634u.AI18.inFO参数：635u.AI18.inFO参数：636u.AI18.inFO参数：637u.AI18.inFO

六、兼容性管理的最佳实践

1. 组合使用元数据：
2. python
3. 运行
4. __version__ = "1.2.3" __python_version__ = ">=3.7" __dependencies__ = {"numpy": ">=1.18"} __host_api_contract__ = {"required": ["get_user_data"]}
5. 
   
6. 动态适应不同宿主：
7. python
8. 运行
9. def detect_host_environment(): if "__IRONPYTHON__" in globals(): return "ironpython" elif "__PYPY__" in globals(): return "pypy" else: return "cpython"
10. 
    
11. 向后兼容设计：
12. python
13. 运行
14. def process_data(data, host_version): if host_version >= 2.0: return new_processing_algorithm(data) else: return legacy_processing(data)
15. 
    

七、宿主环境验证示例

csharp

public bool ValidateScriptCompatibility(string scriptPath) {
    var engine = Python.CreateEngine();
    var scope = engine.CreateScope();
    
    try {
        engine.ExecuteFile(scriptPath, scope);
        
        // 验证Python版本要求
        string requiredPythonVersion = scope.GetVariable<string>("__python_version__");
        if (!IsPythonVersionCompatible(requiredPythonVersion)) {
            return false;
        }
        
        // 验证依赖
        dynamic dependencies = scope.GetVariable("__dependencies__");
        foreach (var dep in dependencies) {
            if (!IsDependencyInstalled(dep.Key, dep.Value)) {
                return false;
            }
        }
        
        // 验证API契约
        dynamic contract = scope.GetVariable("__host_api_contract__");
        foreach (string method in contract.required_methods) {
            if (!HostApiExists(method)) {
                return false;
            }
        }
        
        return true;
    } catch {
        return false;
    }
}

总结：元数据在兼容性管理中的价值

通过系统化地使用这些元数据，开发者可以构建更加健壮、自适应的 IronPython 集成系统，显著降低因版本不兼容导致的风险。