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venvvenv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 cshfish shell,则应使用替代的activate.cshactivate.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: [email protected]
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。