Python 的虚拟环境

发表于 更新于 分类于
Python 的虚拟环境。工作中的电脑运行很复杂的 Python 环境。有时还要用到同一个模块的不同版本，这就会导致混乱。为避免混乱，生产环境中，Python 一般都是独立运行在自己的虚拟环境中。

python虚拟环境介绍

生产环境下的服务器中，可能同时运行多个项目。这些项目或许依赖不同版本的软件包。比如，A 项目依赖 django 1.11.9 版本，而 B 项目使用的是 django 2.0.1 版本。

但是要知道，同一个解释器中，是不可能存在同一个应用的不同版本的。后安装的版本会覆盖掉之前安装的版本。

这样会造成开发的混乱。

这时，我们就可以用到 Python 的虚拟环境了。

Python 的虚拟环境其实就是基于一个编译安装的 Python 3 解释器环境，分身出 N 多个 Python 3 解释器：

基于同一个 Python 3 解释器，创建多个 venv 虚拟环境。一个项目用一个虚拟环境，解决模块依赖冲突，很给力。

安装 virtualenv 虚拟环境任务

接下来，我们将要在一台 Linux 机器上：

  • 启动 django1.11.9 项目，用 venv1 管理

  • 再启动一个 django2.0.1 项目，用 venv2 管理

虚拟环境创建流程

了解一下，Python 解释器目录下的一个模块文件夹，所有模块都放在这里：

/s26linux/python362/lib/python3.6/site-packages

  1. 在物理解释器环境下，安装 virualenv：

    [root@localhost ~]# pip3 install -i https://pypi.tuna.tsinghua.edu.cn/simple virtualenv

  2. 通过命令创建虚拟环境，且是一个没有任何模块的，纯净的 Python 3 解释器：

    [root@localhost ~]# mkdir /opt/venvs
[root@localhost ~]# cd /opt/venvs/
[root@localhost venvs]# virtualenv --no-site-packages --python=python3 venv1

    命令解释：

    • --no-site-packages，用来创建干净没有模块的虚拟环境，这个是默认的，而且最新版本的 virtualenv 已经没有了这个参数，指定了反而会报错
    • --python=python3，指定以 Python 3 创建虚拟环境
    • 最后的 venv1 是虚拟环境的名字，是一个相对路径，也可以写成绝对路径的形式
    • venv1 虚拟环境将被安装 django 1.11.9 项目

  3. 查看 venv1 文件夹，我们可以看到装有 Python 3 和 pip 3 的可执行文件的 bin 目录。通过命令发现没有多余的第三方包：

    [root@localhost venvs]# ls ./venv1/bin/
activate      activate.fish  activate_this.py  easy_install      pip   pip3.6  python3    python-config
activate.csh  activate.ps1   activate.xsh      easy_install-3.6  pip3  python  python3.6  wheel
(venv1) [root@localhost venvs]# pip3 list
Package    Version
---------- -------
pip        20.0.2 
setuptools 45.2.0 
wheel      0.34.2

  4. 创建好 venv1 后，我们再创建一个 venv2 虚拟环境，用于安装 django 2.0.1：

    [root@localhost venvs]# virtualenv --no-site-packages --python=python3 /opt/venvs/venv2

  5. 使用命令激活虚拟环境：

    [root@localhost venvs]# source ./venv1/bin/activate
(venv1) [root@localhost venvs]#

    前面出现了提示符(venv1)，说明进入到虚拟环境中。

  6. 检查虚拟环境是否正常：

    (venv1) [root@localhost venvs]# which python3
/opt/venvs/venv1/bin/python3
(venv1) [root@localhost venvs]# which pip3
/opt/venvs/venv1/bin/pip3

    Python 3 和 pip 3 均位于虚拟环境目录下，说明环境运行正常。

  7. 可以用命令退出虚拟环境：

    (venv1) [root@localhost venvs]# deactivate
[root@localhost venvs]#

    退出虚拟环境后，系统会自动删除 venv1 的环境变量。

venv1 虚拟环境的配置

开始试验，先激活 venv1，安装 django 1.11.9，创建项目，运行 hello，返回字符串“我是来自于venv1虚拟环境下的django1.11.9”。

具体的配置流程为：

  1. 激活虚拟环境 venv1：

    [root@localhost venvs]# source ./venv1/bin/activate
(venv1) [root@localhost venvs]#

  2. 安装 django 1.11.9：

    (venv1) [root@localhost venvs]# pip3 install -i https://pypi.tuna.tsinghua.edu.cn/simple django==1.11.9

  3. 创建 django 项目，编写 hello 视图函数：

    (venv1) [root@localhost venvs]# django-admin startproject dj1

    修改 settings.py 的 ALLOWED_HOSTS 配置为：

    ALLOWED_HOSTS = ["*"]

    编写 MTV

  4. 访问 venv1 下的 django 1.11.9 项目成功：

venv2 虚拟环境的配置

激活第二个 venv2 虚拟环境，运行另一套 django 2.0.1 项目。

具体流程为：

  1. 退出 venv1，激活 venv2：

    (venv1) [root@localhost venvs]# deactivate
[root@localhost venvs]# source ./venv2/bin/activate
(venv2) [root@localhost venvs]#

  2. 检查模块是否干净：

    (venv2) [root@localhost venvs]# pip3 list
Package    Version
---------- -------
pip        20.0.2 
setuptools 45.2.0 
wheel      0.34.2

  3. 安装 django 2.0.1：

    (venv2) [root@localhost venvs]# pip3 install -i https://pypi.tuna.tsinghua.edu.cn/simple django==2.0.1

  4. 创建django项目，编写MTV，运行页面，返回”我是来自于venv2的django2项目”。

  5. 浏览器访问 venv2 下的项目成功：

virtualenvwrapper 的安装和使用

virtualenv 的有一个不足之处在于，每次开启虚拟环境之前都要去虚拟环境所在目录下的 bin 目录下 source 一下 activate。这样一来，操作繁琐不说，还需要我们不得不记住每个虚拟环境所在的目录。可是如果虚拟环境高多了，很容易搞忘虚拟环境给放在哪里了。

一种可行的解决方案是，将所有的虚拟环境目录全都集中起来，例如就像前面例子中，都放在 /opt/venvs/，并且针对不同的目录做不同的事。

另一种好的办法就是使用 virtualenvwrapper 管理你的虚拟环境（virtualenv）。其实就是统一管理虚拟环境的目录，并且省去了 source 的步骤。

配置 virtualenvwarapper 的流程为：

  1. 要使用 virtualenvwrapper，首先当然要安装它。使用 pip，安装很简单（virtualenvwrapper 依赖 wheel、pbr 和 virtualenv）：

    pip3 install wheel -i https://pypi.tuna.tsinghua.edu.cn/simple
pip3 install pbr -i https://pypi.tuna.tsinghua.edu.cn/simple
pip3 install virtualenvwrapper -i https://pypi.tuna.tsinghua.edu.cn/simple

    对于 Windows 则要安装：

    pip install virtualenvwrapper-win -i https://pypi.tuna.tsinghua.edu.cn/simple

    Windows 系统默认的虚拟环境安装在 C:\Users\username\envs 目录下，如需指定，只需在环境变量中，设置 WORKON_HOME 变量。

  2. 设置 Linux 的环境变量，确保计每次开机启动时加载 virtualenvwrapper。

    打开并编辑 ~/.bashrc 文件：

    vim ~/.bashrc

    在文件末尾添加下面几行代码，注意修改 Python 解释器和 virtualenvwrapper 的地址为自己的 Python 安装位置，修改好后保存并退出：

    export WORKON_HOME=~/Envs    # 设置virtualenv的统一管理目录，可按需修改
export VIRTUALENVWRAPPER_PYTHON=/opt/python36/bin/python3    # 指定python解释器
source /opt/python36/bin/virtualenvwrapper.sh    # 执行virtualenvwrapper安装脚本

读取 ~/.bashrc 文件，使其生效：

source ~/.bashrc

执行效果像下面这样，说明运行成功。不出意外的话，完成此步即可使用 virtalenvwrapper。

[root@localhost ~]# source ~/.bashrc
virtualenvwrapper.user_scripts creating /root/Envs/premkproject
virtualenvwrapper.user_scripts creating /root/Envs/postmkproject
virtualenvwrapper.user_scripts creating /root/Envs/initialize
virtualenvwrapper.user_scripts creating /root/Envs/premkvirtualenv
virtualenvwrapper.user_scripts creating /root/Envs/postmkvirtualenv
virtualenvwrapper.user_scripts creating /root/Envs/prermvirtualenv
virtualenvwrapper.user_scripts creating /root/Envs/postrmvirtualenv
virtualenvwrapper.user_scripts creating /root/Envs/predeactivate
virtualenvwrapper.user_scripts creating /root/Envs/postdeactivate
virtualenvwrapper.user_scripts creating /root/Envs/preactivate
virtualenvwrapper.user_scripts creating /root/Envs/postactivate
virtualenvwrapper.user_scripts creating /root/Envs/get_env_details
[root@localhost ~]#

  1. virtualenvwrapper 的基本使用操作命令：

    # 创建一个虚拟环境：
mkvirtualenv my_django111    # 这会在 ~/Envs 中创建 my_django111 文件夹

# 在虚拟环境上工作，激活虚拟环境my_django111
workon my_django111

# 再创建一个新的虚拟环境
mkvirtualenv my_django2

# virtualenvwrapper 提供环境名字的tab补全功能。
# 当有很多环境， 并且很难记住它们的名字时，这就显得很有用。

# workon还可以任意停止你当前的环境，可以在多个虚拟环境中来回切换
workon django1.11
workon django2

# 也可以手动停止虚拟环境
deactivate

# 删除虚拟环境，需要先退出虚拟环境
rmvirtualenv my_django111

  2. 其他常用命令：

    # 列举所有的环境
lsvirtualenv
# 导航到当前激活的虚拟环境的目录中，比如说这样就能够浏览它的 site-packages
cdvirtualenv
# 和上面的类似，但是是直接进入到 site-packages 目录中
cdsitepackages
# 显示 site-packages 目录中的内容
lssitepackages

# 完整官网介绍：https://virtualenvwrapper.readthedocs.io/en/latest/command_ref.html