pyodide-code

```py live_pyo id=b26cde2c-5b0b-4acb-814e-9f2b3bdd29a9
print("Hello from Pyodide!")
```

http://localhost:3000

print("Hello from Pyodide!")

Sleep

from time import sleep
for i in range(10):
    print(i, i*i, i**3)
    sleep(1)

Fibonacci

def fibonacci(n):
    if n <= 0:
        return []
    elif n == 1:
        return [0]
    elif n == 2:
        return [0, 1]
    else:
        seq = [0, 1]
        for i in range(2, n):
            seq.append(seq[-1] + seq[-2])
        return seq
n = int(input("fib von? "))
print(fibonacci(n))

Mit Memoization

from functools import lru_cache

@lru_cache
def fibonacci(n):
    if n in {0, 1}:
        return n
    return fibonacci(n-1) + fibonacci(n-2)

for n in range(1, 200):
    print(f"Fibonacci({n}) = {fibonacci(n)}")

Minimierung mit SciPy

import numpy as np
from scipy import optimize
# Function to minimize: f(x) = (x - 3)^2
def func(x):
    return (x - 3) ** 2

# Minimize using scipy.optimize
result = optimize.minimize(func, x0=0)
print("Minimum at x =", result.x[0])
print("Function value at minimum =", result.fun)

Interaktive Komponenten hinzufügen

Das pyodide-code-Package kann erweitert werden - sowohl mit neuen, lokalen Pythin-Bibliotheken als auch mit interaktiven Komponenten, die in React geschrieben sind und mit Python kommunizieren können. Ein Beispiel dafür ist die interaktive Uhr-Komponente:

Interaktive Uhr

<Clock clockId="sbb-uhr" />

```py live_pyo id=d5240fb9-2aab-4e02-8e88-770a117b2068 title=Interaktive_Uhr
from clock import use_clock
from time import sleep
uhr = use_clock("sbb-uhr")

while True:
    uhr.set_seconds(uhr.seconds + 1)
    sleep(0.01)
```

http://localhost:3000

Uhr: sbb-uhr

from clock import use_clock
from time import sleep
uhr = use_clock("sbb-uhr")

while True:
    uhr.set_seconds(uhr.seconds + 1)
    if uhr.seconds % 360 == 0:
        sleep(0.99)
        uhr.set_minutes(uhr.minutes + 6)
        if uhr.minutes % 360 == 0:
            uhr.set_hours(uhr.hours + 30)
    sleep(0.01)

Implementations-Details

Die Implementierung kann im Seitenspezifischen 👉 ./website-Ordner nachvollzogen werden. Die wesentlichen Teile sind:

• Nachrichten, die von Pyodide empfangen werden, werden an den siteStore#handleMessage weitergeleitet und können so beliebig verarbeitet werden.
• Die Python clock-Bibliothek wird über ./website/packages/pyodide-code/pyodideJsModules/siteModules.ts registriert und stellt die use_clock-Funktion zur Verfügung.

  siteModules.ts

  import type { ModuleType } from '@tdev/pyodide-code/pyodideJsModules';
  /**
  * this file is to add custom pyodide js modules for the teaching-dev website
  * ensure to remove this file from the updateTdev.config.yaml to avoid overwriting
  */
  
  declare module '@tdev/pyodide-code/pyodideJsModules' {
      export interface MessageTypeMap {
          clock: {
              type: 'clock';
              id: string;
              clockType: 'hours' | 'minutes' | 'seconds';
              value: number;
              timeStamp: number;
          };
      }
  }
  
  export const siteModules: Partial<ModuleType> = {
      clock: (ctx) => {
          const { sendMessage, getTime } = ctx;
          return {
              use_clock: (id: string) => {
                  let hours = 0;
                  let minutes = 0;
                  let seconds = 0;
                  return {
                      get minutes() {
                          return minutes;
                      },
                      get hours() {
                          return hours;
                      },
                      get seconds() {
                          return seconds;
                      },
                      reset: () => {
                          hours = 0;
                          minutes = 0;
                          seconds = 0;
                          ['hours', 'minutes', 'seconds'].forEach((clockType) => {
                              sendMessage({
                                  type: 'clock',
                                  clockType: clockType as 'hours' | 'minutes' | 'seconds',
                                  value: 0,
                                  id: id,
                                  timeStamp: getTime()
                              });
                          });
                      },
                      set_time: (h: number, m: number, s: number) => {
                          hours = h;
                          minutes = m;
                          seconds = s;
                          [
                              ['hours', h],
                              ['minutes', m],
                              ['seconds', s]
                          ].forEach(([clockType, value]) => {
                              sendMessage({
                                  type: 'clock',
                                  clockType: clockType as 'hours' | 'minutes' | 'seconds',
                                  value: value as number,
                                  id: id,
                                  timeStamp: getTime()
                              });
                          });
                      },
                      set_hours: (deg: number) => {
                          hours = deg;
                          sendMessage({
                              type: 'clock',
                              clockType: 'hours',
                              value: deg,
                              id: id,
                              timeStamp: getTime()
                          });
                      },
                      set_minutes: (deg: number) => {
                          minutes = deg;
                          sendMessage({
                              type: 'clock',
                              clockType: 'minutes',
                              value: deg,
                              id: id,
                              timeStamp: getTime()
                          });
                      },
                      set_seconds: (deg: number) => {
                          seconds = deg;
                          sendMessage({
                              type: 'clock',
                              clockType: 'seconds',
                              value: deg,
                              id: id,
                              timeStamp: getTime()
                          });
                      }
                  };
              }
          };
      }
  };
  

• In ./website/packages/pyodide-code/models/Clock.ts wird ein MobX-Modell für die Uhr definiert. Es kann über @tdev/pyodide-code/models/Clock importiert und in React-Komponenten verwendet werden.
• In ./website/packages/pyodide-code/components/Clock wird die eigentliche Uhr-Komponente implementiert, die das Clock-Modell verwendet, um die Zeiger zu positionieren.
• In ./website/stores/ClockStore.ts wird ein MobX-Store definiert, der die verschiedenen Uhren verwaltet und die Nachrichten von Pyodide verarbeitet. Dieser Store wird im ./website/stores/SiteStore.ts registriert und initialisiert.

Installation

packages/tdev/pyodide-code

Kopiere des packages/tdev/pyodide-code-Verzeichnis in das tdev-website/website/packages-Verzeichnis oder über updateTdev.config.yaml hinzufügen.

1. Hinzufügen des pyodide-code-Package zu den apiDocumentProviders im siteConfig.ts:
   siteConfig.ts

   const getSiteConfig: SiteConfigProvider = () => {
       return {
           apiDocumentProviders: [
               require.resolve('@tdev/pyodide-code/register'),
           ]
       };
   };

2. ServiceWorker hinzufügen:
   Damit Eingaben von Benutzer:innen abgewartet werden können, braucht es einen Servie-Worker. Dieser muss direkt in den statischen Ordner 👉 static/pyodide.sw.js kopiert werden.

   static/pyodide.sw.js

   pyodide.sw.js

   const DOCUSAURUS_SW_SCOPE = '/';
   const PY_INPUT = 'PY_INPUT';
   const PY_AWAIT_INPUT = 'PY_AWAIT_INPUT';
   const PY_STDIN_ROUTE = `${DOCUSAURUS_SW_SCOPE}py-get-input/`;
   const PY_CANCEL_INPUT = 'PY_CANCEL_INPUT';
   const PY_CANCEL_ALL = 'PY_CANCEL_ALL';
   
   self.addEventListener('install', () => {
       self.skipWaiting();
   });
   
   self.addEventListener('activate', () => {
       self.clients.claim();
   });
   
   const resolvers = new Map();
   
   self.addEventListener('message', (event) => {
       switch (event.data.type) {
           case PY_INPUT:
               const resolverArray = resolvers.get(event.data.id);
               const resolver = resolverArray && resolverArray.shift();
               if (!resolver) {
                   console.error('Error handling input: No resolver');
                   return;
               }
               resolver(new Response(event.data.value, { status: 200 }));
               break;
           case PY_CANCEL_INPUT:
               const rejecterArray = resolvers.get(event.data.id);
               const rejecter = rejecterArray && rejecterArray.shift();
               if (!rejecter) {
                   console.error('Error handling input: No resolver');
                   return;
               }
               rejecter(new Response('Run cancelled', { status: 410 }));
               break;
           case PY_CANCEL_ALL:
               const allResolvers = resolvers.keys();
               for (const id of allResolvers) {
                   const rejecterArray = resolvers.get(id);
                   if (rejecterArray) {
                       while (rejecterArray.length > 0) {
                           const rejecter = rejecterArray.shift();
                           if (rejecter) {
                               rejecter(new Response('Run cancelled', { status: 410 }));
                           }
                       }
                   }
               }
               break;
           default:
               return;
       }
   });
   
   self.addEventListener('fetch', (event) => {
       const url = new URL(event.request.url);
   
       if (url.pathname !== PY_STDIN_ROUTE) {
           return;
       }
   
       const id = url.searchParams.get('id');
       if (!id) {
           console.error('Error handling input: No id');
           return;
       }
       const prompt = url.searchParams.get('prompt');
   
       event.waitUntil(
           self.clients
               .matchAll()
               .then((clients) => {
                   clients.forEach((client) => {
                       if (client.type === 'window') {
                           client.postMessage({
                               type: PY_AWAIT_INPUT,
                               id,
                               prompt
                           });
                       }
                   });
               })
               .catch((err) => console.error('Error matching clients', err))
       );
   
       const promise = new Promise((resolve) => {
           const resolverArray = resolvers.get(id) || [];
           resolverArray.push(resolve);
           resolvers.set(id, resolverArray);
       });
       event.respondWith(promise);
   });

Danach muss erneut installiert werden:

yarn install