五分钟内的 Python 虚拟环境

你好,我是悦创。

在 Python 中,虚拟环境用于将项目彼此隔离(例如,如果它们需要相同库的不同版本)。它们使您可以在没有管理员特权的情况下安装和管理软件包,并且不会与系统软件包管理器发生冲突。它们还允许在其他具有相同依赖项的环境中快速创建环境。

对于任何 Python 开发人员而言,虚拟环境都是至关重要的工具。并且,这是一个非常简单的工具。

让我们开始吧!Let’s get started!

安装

venv 模块是可用于创建虚拟环境的最佳工具 ,它是自 Python 3.3 以来标准库的一部分。

venv 是内置于. Python 中的,大多数用户不需要安装任何东西。但是,Debian / Ubuntu 用户将需要运行安装命令,才能使其运行(由于 Debian 默认不安装某些需要的组件)。

sudo apt-get install python3-venvvenv

替代(也是原始的,并且以前是标准的)虚拟环境工具是 virtualenv。它可与 Python 2.7 一起使用,并具有一些额外的功能(通常不需要)。virtualenv 可以与系统软件包管理器一起安装,或者。pip install --user virtualenv

使用哪一个? 先使用: venv 。两种工具以相似的方式实现相同的目标。如果其中一个不起作用,则可以尝试另一个,这样可能会更好。

(术语注释:大多数情况下,两个工具的名称都是可互换使用的,在创建 stdlib 工具之前,“ venv” 通常被用作 “ virtualenv” 的缩写)

创建

我们要创建一个名为: env 的虚拟环境,所以我们在我们目标的路径下,执行如下命令:

Linux:$ python3 -m venv env
Windows:> python -m venv env

或者,如果您使用的是 virtualenv 来创建虚拟环境的话:

$ python3 -m virtualenv env
> python -m virtualenv env

之后,您将得到一个名为 env 的文件夹,其中包含名为 bin(Scripts 在Windows 上—包含由软件包安装的可执行文件和脚本,包括 python),lib(包含代码)和 include(包含 C 标头)的文件夹。

这两种工具安装 pip 和 setuptools ,但 ven v 不出货 wheel。此外,默认版本或多或少已经过时。让我们快速升级它们:

$ env/bin/python -m pip install --upgrade pip setuptools wheel
> env\Scripts\python -m pip install --upgrade pip setuptools wheel

在哪里存储虚拟环境?

尽管这些工具,使您可以将虚拟环境放置在系统中的任何位置,但这并不是可取的事情。有两种选择:

  1. 对他们有一个全局环境的地位,例如~/virtualenvs
  2. 将它们存储在每个项目的目录中,例如~/git/foobar/.venv

第一个选项可能更易于管理,有些工具可以帮助您进行管理(例如virtualenvwrapper,shell 自动激活脚本或以下所述的 workon 功能)。

第二个选项同样易于使用,但有一个警告-您必须将 venv 目录添加到 .gitignore 文件中(或者.git/info/exclude 如果您不想将更改提交到.gitignore ),因为您不希望在存储库中添加它(这是二进制膨胀,仅在您的计算机上有效)。

如果选择了全局虚拟环境存储选项,则可以使用以下简短函数(将其放入.bashrc//.zshrc 配置文件中)来获得激活环境的简单方法(通过运行workon foo)。 virtualenvwrapper 也有一个 workon 功能,尽管我认为这并不是 virtualenvwrapper真正必要和有用的,但该 workon 功能很方便,因此,这里有一种无需 virtualenvwrapper 以下操作的方法 :

 export WORKON_HOME=~/virtualenvs

 function workon {
     source "$WORKON_HOME/$1/bin/activate"
 }

对于 Windows PowerShell 风扇,这是一个 workon.ps1 脚本:

 $WORKON_HOME = "$home\virtualenvs"
 $venv = $args[0]
 $cmd = "$WORKON_HOME\$venv\Scripts\activate.ps1"
 & $cmd

使用虚拟环境

有三种方式(在 Shell 中)以交互方式使用虚拟环境:

  • activation(source env/bin/activate 在 * nix env\Scripts\activate 上运行;在Windows上 运行)-尽管有时可能无法正常工作,但它简化了工作并减少了键入次数。(安装脚本后,可能需要在 * nix上使用它们。)hash -r
  • 直接执行 env/bin/pythonenv\Scripts\python)和其他脚本,因为仅更改激活 $PATH 和一些帮助程序变量-这些变量对于操作不是强制性的,运行正确的变量是必需的 python,并且该方法是故障安全的。
  • 在子外壳中(IMO,这是糟糕的UX)

无论使用哪种方法,都必须记住,不做任何这些事情,您仍将使用系统 Python 。

对于非交互式工作(例如 crontab 条目,系统服务等),激活和子外壳不是可行的解决方案。在这种情况下,您必须始终使用 Python 的完整路径。

这是一些用法示例(路径可以是相对的):

## *nix, activation ##
$ source /path/to/env/bin/activate
(env)$ pip install Django
(env)$ deactivate

## *nix, manual execution ##
$ /path/to/env/bin/pip install Django

## Windows, activation ##
> C:\path\to\env\Scripts\activate
(venv)> pip install Django
(venv)> deactivate

## Windows, manual execution ##
> C:\path\to\env\Scripts\pip install Django

## Windows, updating pip/setuptools/wheel ##
> C:\path\to\env\Scripts\python -m pip install -U pip setuptools wheel

相同的原则适用于运行 Python 本身或程序包安装的任何其他脚本。(使用 Django 时manage.py./manage.py 需要激活才能调用它 ,也可以运行 venv/bin/python manage.py。)

移动/重命名/复制环境?

如果尝试复制或重命名虚拟环境,则会发现复制的环境不起作用。这是因为虚拟环境与创建它的 Python 以及创建它的位置密切相关。(的“可重定位”选项virtualenv不起作用,已弃用。)

但是,这很容易解决。无需移动/复制,只需在新位置创建一个新环境即可。然后,pip freeze > requirements.txt 在旧环境中运行以创建在其中安装的软件包的列表。这样,您就可以在新环境中运行以从保存的列表中安装软件包。(当然,您可以 在计算机之间进行复制。在许多情况下,它就可以工作;有时,您可能需要进行一些修改才能删除特定于 OS 的内容。)pip install -r requirements.txt

$ oldenv/bin/pip freeze > requirements.txt
$ python3 -m venv newenv
$ newenv/bin/pip install -r requirements.txt
(You may rm -rf oldenv now if you desire)

请注意,在 Python 升级之后可能还需要重新创建虚拟环境,因此保持requirements.txt 虚拟环境的最新状态可能很方便 (对于许多项目,将其放入存储库)。

requirements.txt 以更复杂但仍更简单的方式管理这些文件,您可能会对pip工具 感兴趣

常见问题

我正在使用 virtualenv。我是否需要为要使用它的每个 Python 安装它?

在大多数情况下,您可以用来指定其他 Python 版本,但是使用某些 Python 版本组合,该方法可能会失败。(该模块与其安装的 Python 版本相关。)virtualenv -p pythonX env``venv

我是系统上的唯一用户。我仍然需要虚拟环境吗?

是的,你需要。首先,迟早您仍需要在项目之间进行分隔。此外,如果要使用 pip 在系统范围内安装软件包,则可能最终导致系统软件包管理器和 pip 安装的软件包之间发生冲突。因此,运行 sudo pip 永远不是一个好主意。

我正在使用 Docker。我仍然需要虚拟环境吗?

在那种情况下,它们仍然是一个好主意。它们可以保护您免受 OS 映像可能包含的任何不良系统范围的 Python 软件包的影响(其中一个流行的基本 OS 就是著名的)。它们不会带来任何额外的开销,同时允许拥有一个干净的环境并能够在 Docker 外部重新创建它(例如,用于没有 Docker 的本地开发)

那 Pipenv 呢?

Pipenv是一个依赖项管理工具。它与大多数工作流程不兼容,并且存在许多问题。在我看来,这是不值得使用的(此外,它是否是官方推荐的工具?事实并非如此。)

考虑改用pip-tools

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