Nuitka: แปลง Python เป็น EXE ทำไมต้องทำ? แล้วมันเวิร์คแค่ไหน?

ไหนใครเคยคิดบ้างว่าอยากจะ deploy Python script ของเราแบบเป็นไฟล์ .exe หรือ binary ที่รันได้เลย ไม่ต้องให้คนอื่นมาลง Python runtime เอง? ผมคนนึงละที่เคยคิด แล้วก็ไปเจอเจ้า Nuitka นี่แหละ

มันคือ Python compiler ครับท่าน ไม่ใช่แค่ pack เหมือนพวก PyInstaller นะ แต่มันพยายามจะ compile โค้ด Python ของเราให้เป็น C/C++ แล้วคอมไพล์ต่อเป็น executable อีกที หลักการมันคือทำให้รันเร็วขึ้น แล้วก็ช่วยเรื่องการ deploy ไง

ติดตั้งก่อน เริ่มเลย!

ง่ายๆ เลยครับ ถ้ามี pip ก็ pip install nuitka

พอลงเสร็จ ลองโค้ดง่ายๆ ดู สมมติผมมีไฟล์ชื่อ hello.py

# hello.py
import time

def greet(name):
    print(f"หวัดดี {name}!")
    time.sleep(1) # ลองหน่วงเวลาหน่อย
    print("เสร็จละนะ")

if __name__ == "__main__":
    print("เริ่มโปรแกรม...")
    greet("โลก")
    print("จบโปรแกรม.")

อยากคอมไพล์เป็น exe ก็ python -m nuitka --standalone hello.py

อธิบายเพิ่ม: --standalone คือให้มันแพ็ค dependency ต่างๆ มาให้ด้วยจะได้รันได้เลย โดยไม่ต้องลง Python ที่เครื่องปลายทาง

พอรันคำสั่งนี้เสร็จ ถ้าไม่เจออะไรผิดปกติ มันจะสร้างโฟลเดอร์ hello.dist หรืออะไรทำนองนั้นแหละ ข้างในจะมีไฟล์ hello.exe ให้เรากดรันได้เลย ลองรันดูดิ๊ มันจะเร็วกว่าเดิมจริงหรอ? ผมลองแล้วก็รู้สึกว่ามันก็เร็วกว่าตอนรันด้วย python hello.py นิดหน่อยนะ คือมันจะ start โปรแกรมเร็วกว่า แต่ถ้าโค้ดมี I/O หนักๆ หรือทำอะไรที่ไปผูกกับ External resource เยอะๆ ก็อาจจะไม่เห็นผลต่างชัดมาก

ลองกับ Flask App เล็กๆ ดู

อันนี้แอบปวดหัวนิดหน่อย ตอนแรกคิดว่าน่าจะง่ายๆ ผมมี app.py ประมาณนี้

# app.py
from flask import Flask, jsonify

app = Flask(__name__)

@app.route('/')
def home():
    return jsonify({"message": "Hello from Nuitka-compiled Flask!"})

@app.route('/status')
def status():
    return jsonify({"status": "running", "version": "1.0"})

if __name__ == '__main__':
    app.run(debug=False)

ผมลองคอมไพล์แบบเดิมเลย python -m nuitka --standalone app.py

ป๊าดดดด! เจอ error ครับท่าน ตอนแรกนึกว่าหมูๆ มันฟ้องประมาณว่าหาบางโมดูลไม่เจอ หรือบางทีก็เป็นเรื่องของ path ประมาณนี้เลย (จำเป๊ะๆ ไม่ได้แต่ฟีลประมาณนี้)

Nuitka-CRITICAL: Error: The module 'flask.json.provider' could not be found.
... or something related to missing DLLs like 'vcruntime140.dll'

โอ้ยยยย นั่งงมอยู่นาน สรุปต้องพึ่งออปชั่น --follow-imports หรือบางทีก็ต้องระบุ --include-package ชัดๆ เลยสำหรับบาง lib ที่มันหาไม่เจอจริงๆ เช่น

python -m nuitka --standalone --follow-imports --include-package=flask --include-package=markupsafe app.py

ความคิดเห็นส่วนตัว: คือบางที Nuitka มันก็ฉลาดนะ แต่บางทีมันก็เอ๋อๆ หายูนิคอร์นไม่เจอ (ในที่นี้คือโมดูล) ยิ่งถ้าเป็นโปรเจกต์ใหญ่ๆ มี dependency เยอะๆ เนี่ย เตรียมใจปวดหัวได้เลย อาจจะต้องไล่แก้ไปเรื่อยๆ ตาม error ที่มันฟ้อง

ข้อดีที่เห็นชัดๆ: * ความเร็ว: โดยรวมแล้วก็เร็วกว่าเดิมนะ โดยเฉพาะตอนสตาร์ทโปรแกรม * Deploy ง่าย: ได้ไฟล์ .exe หรือ binary มาเลย สะดวกดี * ซ่อน Source Code: อันนี้สำหรับบางคนก็เป็นเรื่องสำคัญนะ มันไม่ได้ซ่อนแบบ 100% แต่ก็ยากกว่าการให้ไฟล์ .py ไปตรงๆ เยอะ

ข้อเสียที่เจอมากับตัว: * Debug ยาก: ถ้าคอมไพล์ไปแล้วเจอ error คือปวดหัวเลย เพราะมันไม่ใช่ Python stacktrace ตรงๆ แล้ว บางทีก็เป็น C stacktrace หรืออะไรที่ดูไม่รู้เรื่อง * ขนาดไฟล์: ใหญ่โคตรๆ! ไฟล์ Flask app ที่ผมลองคอมไพล์ออกมา โฟลเดอร์ .dist ปาไป 80-100 MB เลยนะ! (สำหรับ Flask app เล็กๆ เนี่ย ถือว่าใหญ่มาก) * เรื่อง Dependency: นี่แหละปัญหาโลกแตกที่สุด มันไม่ได้ include ทุกอย่างมาให้เราอัตโนมัติ 100% บางทีต้องงม ต้องลองผิดลองถูก * แพลตฟอร์ม: คอมไพล์บน Windows ก็ได้ exe ของ Windows คอมไพล์บน Linux ก็ได้ binary ของ Linux ต้องไปทำ cross-compilation เองถ้าต้องการ (ซึ่งผมยังไม่เคยลองทำนะ)

สรุปนะ: Nuitka มันก็เป็น tool ที่น่าสนใจมากๆ สำหรับคนที่อยากให้ Python app ตัวเองมันเร็วขึ้น หรืออยากแพ็คเป็น binary แต่ก็ต้องทำใจกับความปวดหัวเรื่อง dependency ที่อาจจะตามมาได้ โดยเฉพาะถ้าโปรเจกต์ซับซ้อนหน่อย หรือใช้ lib ที่ไม่ค่อย mainstream ส่วนตัวถ้าเป็นโปรเจกต์ง่ายๆ ไม่ซับซ้อนมาก Nuitka ก็เป็นตัวเลือกที่ดี แต่ถ้าเป็นโปรเจกต์ใหญ่ๆ ผมอาจจะยังไม่เลือกใช้เป็น production solution หลัก เว้นแต่จะมี requirement เรื่อง performance หรือการซ่อนโค้ดที่ชัดเจนมากๆ

ลองเอาไปเล่นดูนะ ใครเจอทริคอะไรเด็ดๆ บอกกันบ้าง!