如何为python项目创建虚拟环境

Posted 2023-03-09

参考技术A 我们在开始一个python项目，而不是几行简单的代码时，我们倾向于开始使用第三方的dependencies.当项目越来越大时，我们需要考虑如何有效的管理这些第三方库。当安装第三方库时，我们肯定是想安装在虚拟环境中。帮助我们保持我们实际系统环境的干净，避免打乱整个系统python环境。

我们可以使用pip把第三方库安装到python项目中。一个项目中往往要安装多个，鉴于安装的第三方库的各种版本，可能会导致一些兼容和运行的问题。

当我们在python项目中使用pip install ，我们是安装到全局python下的，将会根据现有的python版本安装第三方包。

我们可以通过以下命令来查找python的安装目录：

如果我们使用pip3 install ，将会安装到python3安装目录的单独的目录下。我们可以用以下命令来覆盖pip3这个命令:

但是这仍然解决不了我们在全局python下安装第三方库的问题，将会出现下列的问题：

为了避免以上的问题，python开发者使用虚拟环境。这个虚拟环境把安装的这些第三方库在一个隔离的环境中（目录内）保存。

确保你的系统上已经安装python

然后看一下pip是否也能正常调用

我们需要一个工具来创建python的虚拟环境，venv。它是封装在python3.3+版本以上的python中的。

如果我们使用python2，我们需要手动安装一个工具。这是为数不多的一个我们需要全局安装的第三方库。

注意：我们将会在文章中讨论很多venv和python3，操作系统环境不同，可能会导致某些命令的些许不同，某些工具的工作原理也些许不同。

如果你的系统上没有安装pip:

我们首先要为项目创建一个文件夹，并进入这个文件夹：

然后我们再创建虚拟环境：

这将会创建一个名为virtualenv的目录，这个目录将会包含bin、lib、include文件夹，还有一个环境配置文件。

所有的文件都是为了确保，所有的代码都运行在当前的虚拟环境下。这会帮我们把工作环境和操作系统环境隔离开来，避免我们之前提到的问题。

为了使用这个虚拟环境，我们需要激活它。激活以后，还会更改我们的命令提示符标志。这个标志也是为了表明虚拟环境已经激活，python的代码都是在这个环境下执行。

在虚拟环境下，无法访问使用全局的第三方库，在虚拟环境内安装的库也无法在外部使用。

在虚拟环境中，只有pip和setuptools是默认安装的。

激活虚拟环境后，变量path也会相应地发生改变，以达到虚拟环境的目的。

当我们完成工作，想切换回操作系统的全局环境，我们需要使用deactivate退出虚拟环境。

我们配置了虚拟环境并激活以后，我们不想在分享项目时，连同使用pip install命令安装的第三方库也一起分享。我们想去除我们的虚拟环境文件夹，但仍然可以在其他的电脑或系统上重新运行我们的工作。

为实现这个目的，我们可以在项目根目录下创建一个requirement文件。假设我们在虚拟环境下安装flask，安装完成后我们使用pip freeze命令。它将会列出我们已经安装过的库名和版本号。

我们可以将这个列表写到requirement文件中，上传到git保存，或以任何形式跟他人分享。

这个命令也可以更新这个requirements.txt文件，所以在每次安装一个新的第三方库时，我们都习惯性的运行一下这个命令，来更新我们的安装列表。

然后，如果任何人想在他们的电脑上运行我们的项目，他们只需要做：

所有的一切都如在我们电脑上运行的一样。

安装pipenv

pipenv基本上是pip的一个替代工具。它引入了两个文件，pipfile用来替换requirements.txt，Pipfile lock（which enables deterministic builds，确定第三方库的子依赖库版本的更新的解决方案）

pipenv在机理上是运行pip和virtualenv，但使用一个命令来简化操作。

安装第三方库，如flask,或numpy

也可以从Version Control system比如git来安装第三方库

需要注意上面的-e参数可以使安装editable，目前对于pipenv来说是必须的。

如果你需要使用pytest来测试项目，但在上线后不需要这个库，你可以指定这个库仅仅作用于开发模式 --dev.

--dev将会把第三库放到pipfile的一个单独的地方【dev-packages】。

如果你现在完成了开发，本地运行正常，你想锁定你的开发环境，并转至线上。使用如下命令确保开发环境：

这个代码将会创建或更新你的环境，你无需手动更改编辑。我们也应该一直使用自动生成的文件。

lock以后，在production环境，你需要安装最新的成功的运行环境。

这个命令是告诉pipenv,安装时忽略pipfile，用pipfile.lock里的列表。pipenv将会创建一模一样的环境，包括子依赖库。

现在，另一个人想要对代码做些更改，这种情况下，他得到代码，包括pipfile，运行如下命令

这个命令将会安装开发所需的所有的第三方库，包括普通的install以及--dev安装的。

举例，现在你开发用到的一个第三库有了版本升级，因为你不需要一个特定的版本，所以你在install的时候没有指定版本号。当你运行pipenv install时，最新版本的第三方库会安装到你的开发环境内。

然后你对代码做了一些更改，结果如预期一样。然后你再重复上面的步骤lock你的环境。并更新至Production.

将会使用默认的editor打开第三方库的代码。