12. 虚拟环境和软件包
12.1. Introduction
Python 应用程序通常会使用标准库中未包含的软件包和模块。应用程序有时会需要特定版本的库，因为应用程序可能需要修复特定的错误，或者使用库接口的过时版本来编写应用程序。
这意味着一个 Python 安装可能无法满足每个应用程序的要求。如果应用程序 A 需要特定模块的版本 1.0，而应用程序 B 需要版本 2.0，则这些要求存在冲突，并且安装版本 1.0 或 2.0 将使一个应用程序无法运行。
解决此问题的方法是创建一个virtual environment，这是一个自包含的目录树，其中包含针对特定版本的 Python 的 Python 安装以及许多其他软件包。
然后，不同的应用程序可以使用不同的虚拟环境。为了解决需求冲突的早期示例，应用程序 A 可以拥有自己的虚拟环境，安装了 1.0 版，而应用程序 B 拥有另一个虚拟环境，具有 2.0 版。如果应用程序 B 需要将库升级到版本 3.0，则不会影响应用程序 A 的环境。
12.2. 创建虚拟环境
用于创建和 Management 虚拟环境的模块称为venv。 venv通常会安装可用的最新版本的 Python。如果您的系统上有多个 Python 版本，则可以pass运行python3或所需的任意版本来选择特定的 Python 版本。
要创建虚拟环境，请确定要放置目录的目录，然后使用目录路径作为脚本运行venv模块：
python3 -m venv tutorial-env
这将创建tutorial-env目录(如果不存在)，并在其中创建目录，其中包含 Python 解释器的副本，标准库和各种支持文件。
虚拟环境的通用目录位置是.venv。该名称通常使目录隐藏在您的 Shell 中，因此不会干扰目录，同时为其提供一个解释该目录存在原因的名称。它还可以防止与某些工具支持的.env环境变量定义文件发生冲突。
创建虚拟环境后，可以激活它。
在 Windows 上，运行：
tutorial-env\Scripts\activate.bat
在 Unix 或 MacOS 上，运行：
source tutorial-env/bin/activate
(此脚本是为 bash shell 编写的.如果使用 csh 或 fish shell，则应使用替代的activate.csh和activate.fish脚本.)
激活虚拟环境将更改 Shell 程序的提示符，以显示您正在使用的虚拟环境，并修改环境，以便运行python将为您提供特定的 Python 版本和安装。例如：
$ source ~/envs/tutorial-env/bin/activate
(tutorial-env) $ python
Python 3.5.1 (default, May 6 2016, 10:59:36)
...
>>> import sys
>>> sys.path
['', '/usr/local/lib/python35.zip', ...,
'~/envs/tutorial-env/lib/python3.5/site-packages']
>>>
12.3. pass pipManagement 软件包
您可以使用名为 pip 的程序来安装，升级和删除软件包。默认情况下，pip将安装 Python 软件包索引< https://pypi.org >中的软件包。您可以pass在 Web 浏览器中访问 Python 包索引来浏览它，或者可以使用pip的受限搜索Function：
(tutorial-env) $ pip search astronomy
skyfield - Elegant astronomy for Python
gary - Galactic astronomy and gravitational dynamics.
novas - The United States Naval Observatory NOVAS astronomy library
astroobs - Provides astronomy ephemeris to plan telescope observations
PyAstronomy - A collection of astronomy related tools for Python.
...
pip有许多子命令：“ search”，“ install”，“ uninstall”，“ freeze”等。(有关pip的完整文档，请参考安装 Python 模块指南。)
您可以pass指定软件包名称来安装软件包的最新版本：
(tutorial-env) $ pip install novas
Collecting novas
Downloading novas-3.1.1.3.tar.gz (136kB)
Installing collected packages: novas
Running setup.py install for novas
Successfully installed novas-3.1.1.3
您还可以安装软件包的特定版本，方法是提供软件包名称，后跟==和版本号：
(tutorial-env) $ pip install requests==2.6.0
Collecting requests==2.6.0
Using cached requests-2.6.0-py2.py3-none-any.whl
Installing collected packages: requests
Successfully installed requests-2.6.0
如果重新运行此命令，pip将注意到请求的版本已安装，并且不执行任何操作。您可以提供其他版本号以获取该版本，也可以运行pip install --upgrade将程序包升级到最新版本：
(tutorial-env) $ pip install --upgrade requests
Collecting requests
Installing collected packages: requests
Found existing installation: requests 2.6.0
Uninstalling requests-2.6.0:
Successfully uninstalled requests-2.6.0
Successfully installed requests-2.7.0
pip uninstall后跟一个或多个软件包名称将从虚拟环境中删除软件包。
pip show将显示有关特定包装的信息：
(tutorial-env) $ pip show requests
---
Metadata-Version: 2.0
Name: requests
Version: 2.7.0
Summary: Python HTTP for Humans.
Home-page: http://python-requests.org
Author: Kenneth Reitz
Author-email: me@kennethreitz.com
License: Apache 2.0
Location: /Users/akuchling/envs/tutorial-env/lib/python3.4/site-packages
Requires:
pip list将显示虚拟环境中安装的所有软件包：
(tutorial-env) $ pip list
novas (3.1.1.3)
numpy (1.9.2)
pip (7.0.3)
requests (2.7.0)
setuptools (16.0)
pip freeze将产生已安装软件包的类似列表，但输出使用pip install期望的格式。常见的惯例是将此列表放在requirements.txt文件中：
(tutorial-env) $ pip freeze > requirements.txt
(tutorial-env) $ cat requirements.txt
novas==3.1.1.3
numpy==1.9.2
requests==2.7.0
requirements.txt然后可以提交给版本控制，并作为应用程序的一部分提供。然后，用户可以使用install -r安装所有必需的软件包：
(tutorial-env) $ pip install -r requirements.txt
Collecting novas==3.1.1.3 (from -r requirements.txt (line 1))
...
Collecting numpy==1.9.2 (from -r requirements.txt (line 2))
...
Collecting requests==2.7.0 (from -r requirements.txt (line 3))
...
Installing collected packages: novas, numpy, requests
Running setup.py install for novas
Successfully installed novas-3.1.1.3 numpy-1.9.2 requests-2.7.0
pip还有更多选择。请查阅安装 Python 模块指南以获取有关pip的完整文档。当您编写了一个程序包并希望使其在 Python 程序包索引中可用时，请查阅分发 Python 模块指南。