PyCharm使用初步

PyCharm使用初步

前言

PyCharm是一家位于捷克的软件公司JetBrains专门针对Python开发的集成开发环境 (IDE)，其可以避免繁琐的环境配置，又内置友好的版本管理工具，所以深受广大工程师的喜爱，社区版(免费)可在(https://www.jetbrains.com/pycharm/) 获取。

如何建立一个新工程

打开PyCharm会进入这个界面（或类似这个界面），PyCharm 2021版的UI发生了变化，整体变得更简约扁平，可以说是跟上了潮流。很明显，如果要新建项目需点击New Project进入下级界面。

这个界面里的内容多了起来，需要做一些解释：
Location: 项目文件夹位置\test1
Python Interpreter: 这里PyCharm默认使用了虚拟环境 (Virtualenv)，可以理解成PyCharm不会直接用系统安装的python.exe (Base interpreter) ，而是会拷贝一份到\test1\venv文件夹中，后续安装Python的第三方包也都在venv目录下，与系统环境无关。

为何要建立虚拟环境
这里做一些额外的解释为什么要用虚拟环境，我认为这源于Python糟糕的包依赖和兼容性问题(毕竟Python2和Python3都不兼容:) )。比如在一个项目需要包A依赖包C，要求C版本<2.0，但是在另一个项目里需要包B同样依赖包C，但要求C版本>2.5，如果只有系统环境就会让事情变得繁琐，甚至会把环境搞乱。因此，一开始就为每个项目(或一组项目)建立虚拟环境，系统中只保留一个纯净的Python，将不同项目的环境独立开来是非常有必要的。当然在项目结束时，直接把venv删掉不会对系统环境有任何影响。

Create a main.py welcome script: 勾选后工程建立时会自带一个hello world脚本。
完成这些配置后点Create，工程就建立了。

如何运行调试程序

工程建立后，PyCharm打开了默认的main.py。首先介绍IDE的基本功能运行和调试。点击右上角红色框中的三角图标可以直接运行程序。如果要调试程序，可以先点击行号边红框处(如14行)设置断点，然后点击右上角爬虫图标，程序将停在断点处；同时，在左下角有变量数值查看窗口Debugger，命令行打印窗口Console和一些单步调试按键以供选择。

如何加载第三方包

对于一个新建工程，如果尝试用import导入第三方包会发现包名下有红线，这是因为工程中没有添加这个包。

点击菜单栏File->Settings，找到Python Interpreter界面，可以看到红框的Python不是系统Python的路径，而是在虚拟环境目录下，这说明虚拟环境已经启用。如果要加载第三方包要点红框加号，进入下一级页面，找到numpy并Install Package。完成后应该看到Package和Version中多了numpy的信息，同时main.py脚本中numpy下红线消失，说明numpy被成功加载。
但这个过程可能不会顺利，PyCharm默认从https://pypi.python.org/simple下载包，该网站服务器不在国内，因为众所周知的原因，下载不仅慢而且可能中断，所以一种解决方法是使用国内镜像源。这块网上后很多教程，当然也可以参考后续 “如何使用国内镜像源” 。

如何使用国内镜像源

点击Settings界面的加号会弹出Available Packages面板，点击面板上的Manage Repositories就能查看目前使用的源 https://pypi.python.org/simple，可以在面板红框添加，删除或修改源，为了加速下载可以用清华源 https://pypi.tuna.tsinghua.edu.cn/simple 或阿里源 http://mirrors.aliyun.com/pypi/simple。

换源后需关闭Available Packages面板并重新打开，确保包下载路径已经变为镜像源地址。

在实操过程中，发现有镜像源不受信任的问题，需要在Options框中添加命令–trusted-host mirrors.aliyun.com。

另一种方法是用命令行安装包，参考https://blog.csdn.net/m0_52122736/article/details/115903902
命令：
启用虚拟环境，执行后命令行带(venv)
D:\project\test1\venv\Scripts\activate.bat
在虚拟环境中下载包
pip install --index-url http://mirrors.aliyun.com/pypi/simple/ --trusted-host mirrors.aliyun.com numpy

如何使用自己的Python脚本

之前的讨论都基于main.py，这是一个自动生成的脚本，不是开发者写的，那如何让PyCharm执行另一个脚本呢？选择红框下拉箭头，点击Edit Configurations选项卡。

配置界面：
Name: 这个名字可以自取，会显示在右上角红框，默认使用脚本名。
Script path: 指明从哪个脚本开始执行，是这个问题的关键。如果要执行另外脚本则需要在该框选中对应.py文件。
Python interpreter: 目前使用的Python解释器，如果使用虚拟环境，解释器应该在对应目录下。
配置完成后点击右下Apply，OK。

这节算是抛砖引玉，为如何加载一个已有工程埋下伏笔。

如何用PyCharm加载一个已有工程

在工作中，我们有时不会从头建立一个工程，脚本可能已经存在，不过是用别的IDE管理的，比如VSCode。这时我们就希望能做一个迁移，用PyCharm来管理项目。通过前几节内容，用PyCharm管理项目一般需要：1. 建立一个虚拟环境，2. 指定运行.py脚本
在File->Open打开工程目录后，可以看到，
左边红框：工程没有虚拟环境(工程此时没有配置任何环境)，
中间红框：工程没有指定使用虚拟环境或者系统环境，所以无法调用第三方库，
右边红框：工程没有指定可执行的Python脚本。

首先，考虑配置虚拟环境，File->Settings->Python Interpreter，可以看到此时Python解释器默认用了系统环境，点击右侧设置图标，选择Add添加虚拟环境。

在添加虚拟环境的界面可以看到环境将被设置在工程目录下的./venv文件夹中，点击OK完成设置。

回到Settings界面可以看到Python Interpreter已经变为虚拟环境，在工程目录test2下已有对应文件夹venv。配置完成后需点击Apply部署，之后可以参照之前内容加载第三方包。

其次，需要在工程中指定运行.py脚本。点击红框Add Configuration，弹出界面后点击左上加号，选择Python。

此时弹出的配置界面已经非常熟悉了，需要填写Python工程名称，指定运行脚本，检查Python interpreter是否使用了刚配置的虚拟环境。完成后依次点击Apply，OK。

如何打开一个已有工程

如果工程目录下有.idea文件夹，说明这个工程有PyCharm配置，直接在File->Open打开工程目录，工程会自动加载。