技术标签: python ubuntu virtualenv
Python虚拟环境的作用:针对不同项目搭建独立的Python运行环境,防止与其他Python运行环境发生冲突。
Python虚拟环境的优点:有助于Python包管理和维护。另外,便于卸载不需要的Python虚拟环境,最直接的方法就是直接删除存放Python虚拟环境的文件即可,实际操作起来十分方便。
1、搭建Python虚拟环境的方法
创建Python虚拟环境的很多,比如Pycharm中引入解释的方式就包括:Virtualenv、Conda环境、系统解释器、SSH解释器、Docker等。本文以venv、virtualenv、pipenv为例子,介绍搭建Python虚拟环境的方法。
2、venv、virtualenv方法
Python 从3.3 版本开始,自带了一个虚拟环境 venv。它的很多操作都和 virtualenv 类似,但是两者运行机制不同。因为仅仅支持 python 3.3 和以后版本。所以,要在 python2 上使用虚拟环境,依然要利用 virtualenv 。
注意:虽然venv、virtualenv方法有很多缺点,但是它们是理解其他高级虚拟环境搭建的基础。
3、pipenv方法
pipenv是官方推荐的包管理工具,集成了pip、virtualenv两者的功能。它能自动创建和管理虚拟环境,Pipfile和Pipfile.lock文件来锁定安装包版本以及依赖包信息,避免构建错误。pipenv
的基本理念:Pipfile
文件是TOML
格式而不是requirements.txt
这样的纯文本;一个项目对应一个 Pipfile,支持开发环境与正式环境区分;提供版本锁支持,存为 Pipfile.lock。
pipenv
的优势:相比较与venv、virtualenv两种搭建虚拟环境的方法稍显简陋的requirements.txt
文件,pipenv由于具有了Pipfile
这个依赖管理文件,所以在复杂的Python项目包管理和安装中更具优势。
1、创建Python虚拟环境
venv创建Python虚拟环境的指令:
python3 -m venv 自定义的Python虚拟环境文件名字(安装在当下目录)|也可以自定义安装路径
比如,以一个最简单hello_world_test.py
项目(文件中就只有一条指令print('hello world!')
)为例,展示上面的具体过程。首先,创建一个test_evn
文件夹,进入该文件夹打开终端,输入python3 -m venv test_env
创建一个针对该项目的test_env
虚拟环境。
2、进入Python虚拟环境并执行代码
进入创建的test_env
虚拟环境的命令为:
source test_env/bin/activate
这样我们就进入了test_evn
虚拟环境了,在终端输入python3 hello_world_test.py
:
pip
是我们最重用的Python包管理工具。使用pip
我们可以安装Python以来的各种包,按照Python安装源的不同,可以将pip
安装Python包分为以下几类:
PyPI官网上的解释:PyPI(Python Package Index)是一个Python编程语言的软件仓库。
1、pip安装Python软件包语法
当我们进入上面创建test_env
虚拟环境后,可以使用pip
安装PyPI上的Python软件包:
# (1)安装包/项目的默认版本:
pip install 包名
# (2)安装一个包/项目的指定版本:
pip install 包名 == x.x
# (3)安装一个区间包/项目的版本
pip install 包名 >=1, <2
2、pip安装Python软件包示例
注意,我们必须是在已经创建的test_env
虚拟环境中,输入pip install numpy
,就可以安装numpy包了,可以使用pip list
安装前后的结果如下图所示:
注意:官网上给出的安装语法为:
python3 -m pip install 包名
。其实,这两种方法本质上是一样的,pip install
显得简洁很多,但是官方在最新的版本上建议使用python3 -m pip install 包名
。
2、pip更新、卸载Python软件包语法
(1)软件包更新:
pip install --upgrade 包名
或者:
python3 -m pip install --upgrade 包名
(2)软件包卸载:
pip uninstall 包名
或者
python3 -m pip uninstall 包名
我们从github上克隆项目时,下载的文件夹中经常存在一个requirements.txt
文件,这个文件中存放着项目需要的Python包及其版本:
pip
提供了一种直接根据requirements.txt
文件安装所需要的对应版本软件包,其语法如下所示:
python3 -m pip install -r requirements.txt
pip
还有很多针对不同场景的软件包安装方式,具体的可以参考Python包手册中的包安装教程。
virtualenv搭建虚拟环境与venv方法相类似,这里就不过多展开它的细节了。
由于virualenv不是官方自带的包,所以需要先使用pip
安装:
pip install virtualenv
为一个工程项目搭建一个虚拟环境:
cd my_project
virtualenv my_env
另外,如果存在多个python解释器,可以选择指定一个Python解释器(比如python3.7
,注意系统中必须首先安装python3.7),没有指定则由系统默认的解释器来搭建:
virtualenv -p /usr/bin/python3.7 my_env
同样的,要开始使用虚拟环境,其需要被激活:
source my_env/bin/activate
退出虚拟环境:
deactivate
(1) 用pip freeze查看当前安装版本
pip freeze
(2) 使用requirements.txt配置虚拟环境
创建一个requirements.txt 文件,其中包含了当前环境中所有包及各自的版本的简单列表,使用下面命令可以安装requirements.txt文件中的软件包:
pip install -r requirements.txt
1、pipenv的特性
为了简要系统地介绍Pipenv,我们需要首先了解其主要特性:
- (1)pipenv集成了pip,virtualenv两者的功能,且完善了两者的一些缺陷。
- (2)Pipenv使用
Pipfile
和Pipfile.lock
,实现了仅仅管理requirements.txt文件在实际项目中的存在的不足之处。- (3)使用哈希校验并能自动公开安全漏洞,实现了项目的安全性。
- (4)通过
pipenv graph
命令,清晰展示依赖图。- (5)可以加载
.env
文件简化实际开发工作的流程。
2、pipenv解决的问题
这里就不展开介绍了,感兴趣的可查看拥抱pipenv和pipenv 入门教程。
1、pipenv的安装方法
sudo apt install pipenv
在开始pipenv的使用前,这里首先排除一个坑:在ubuntu20.04上使用pipenv的第一条指令pipenv install
,你会发现出现:⠇ Creating virtual environment...ModuleNotFoundError: No module named 'virtualenv.seed.via_app_data'
这样的错误。
排坑方法:这是因为ubuntu20.04的问题,在安装pipenv的时候,默认安装的virtualenv的版本为20.4.0,这里将virtualenv20.4.0卸载,然后安装20.0.23 版本:
pip3 uninstall virtualenv
pip3 install virtualenv==20.0.23
2、pipenv的使用
(1)在指定目录下创建虚拟环境,并使用默认版本的Python(与ubuntu系统安装的Python版本一致)
首先创建一个存放pipenv创建虚拟环境的文件夹pipenv
,在该文件夹下打开终端,使用当前系统的Python3创建虚拟环境,输入代码如下:
pipenv install
安装的具体信息如下所示:
注意:使用
pipenv install
时,会自动检测当前目录下有没有requirments.txt
,并生成Pipfile
,然后在此基础上对生成的Pipfile
进行再次修改。
(2)激活虚拟环境
pipenv shell
如下图所示,liang@liang
前面有一个pipenv
就表示这个时候就激活了创建的虚拟环境了:
(3)安装第三方模块,并生成Pipfile
和Pipfile.lock
文件
经过上面的过程,在创建的文件夹pipenv
中已经生成了Pipfile
和Pipfile.lock
文件,但是这个文件夹中只有虚拟环境的最基本配置信息:
这个时候,我们就可以使用下面指令,在虚拟环境pipenv
中安装第三方库(这里以pandas为例)了:
pipenv install pandas
如下面左图所示,在执行安装pandas
包之前,通过pip list
查看虚拟环境中的python包,里面并没有pandas
包;如下面右图所示,执行pipenv install pandas
后,虚拟环境中就存在pands
包及相关python包了:
执行完了pipenv install pandas
,我们再看看Pipfile
文件,就发现在[packages]
下面就有了关于pandas包的描述信息了:
(4)查看依赖关系
pipenv graph
(5)其他常用的pipenv命令
pipenv --where
pipenv --venv
pipenv --py
exit
pipenv uninstall 包名
pipenv --rm
pipenv install
安装模块时有时候会很慢,可以修改Pipfile文件中[source]下面的url属性,设置国源,比如修改成:url = "https://pypi.tuna.tsinghua.edu.cn/simple"
。pipenv的最大好处是:
pipenv --rm
只是把创建的虚拟环境删除了,但是Pipfile
和Pipfile.lock
还存在,下次如果想要创建与上次项目相同的虚拟环境,只要使用pip install
命令即可;- 我们还可以将
Pipfile
和Pipfile.lock
复制到其他的项目中,执行pipenv install
就可自动创建项目需要的环境。
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