用于管理虚拟环境的 Python 工具

用于管理虚拟环境的 Python 工具

 

Python 虚拟环境是“一个自包含的目录树，其中包含特定版本 Python 的 Python 安装，以及许多附加包”（来自官方文档的引用）。

提示必要的xkcd漫画：

故事的寓意：有意识地使用 Python 虚拟环境进行组织，尽量不要污染您的系统 Python 环境，否则会变得混乱。

由于潜在的混乱，已经出现了许多工具来帮助管理这些虚拟环境。本文描述并演示了一些。

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• 如何使用本指南
• venv
  • 激活虚拟环境
  • 执行 Python 脚本
  • 停用虚拟环境
  • 使用 pip 安装软件包
  • 重新创建虚拟环境
• 虚拟环境
  • virtualenv 安装
• 诗歌
  • 设置诗歌虚拟环境位置
  • 与诗歌虚拟环境互动
  • 用诗歌添加包
• Pipenv
  • 安装 Pipenv
  • 与 Pipenv 虚拟环境交互
  • 使用 Pipenv 安装包
• Pyflow
  • 安装 Pyflow
  • 与 Pyflow 虚拟环境交互
  • 使用 Pyflow 安装包
• pyenv-virtualenv
  • 安装pyenv和pyenv-virtualenv
  • pyenv-virtualenv与虚拟环境交互
• 康达
  • 安装康达
  • 与 Conda 虚拟环境交互
  • 使用 Conda 安装软件包
• 孵化
  • 安装舱口盖
  • 与 Hatch 虚拟环境交互
  • 使用 Hatch 安装软件包
• 选择哪种工具？
• 进一步阅读

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如何使用本指南

本指南涉及各种问题和受众，反映了我自己脑海中存在的声音。

• 实际上，虚拟环境如何工作？查看摘要_venv
• 我选择的工具如何用于管理虚拟环境？阅读完关于 后，在目录中venv找到您的工具以获得简要介绍。（或者建议我在评论中错过的工具！）
• 有哪些工具可用于管理虚拟环境？阅读整篇文章！首先扫描目录。在评论中提出批评和建议。
• 哪些工具适合我？可能是virtualenv，Poetry，或者可能是Conda。我在最后进行了这样的辨别。

使用venv，包含在 Python 中

旁注：该命令是本节中记录的本virtualenv机命令的“超集” 。python -m venv实际上，如果您想要 的速度和附加功能virtualenv，只需替换您在下面virtualenv看到的任何地方。python -m venv请参阅下面的 virtualenv 使用和安装说明。

值得庆幸的是，该模块venv通常pip包含在您的 Python 安装中。要在目录中创建虚拟环境.venv，请尝试以下操作：

python -m venv .venv

要进一步解析它：使用 Python 可执行文件作为您要在虚拟环境中使用的 Python 版本。这可能被称为python，如上所述，或者它可能是python3orpython3.8或python3.9甚至pypy3; 你明白了。然后告诉它执行venv模块，然后是您希望虚拟环境驻留的目录的名称。如上所示，我通常使用名称.venv，或者为了提高知名度，使用venv.

应该有一个暂停，然后是一个名为的新目录.venv，您可以使用lsor看到该目录dir（在 Mac 和 Linux 上，由于.前缀，这将是不可见的，除非您使用ls -a）。您可以使用任何您喜欢的目录名称来代替.venv.

如果您看到类似“虚拟环境未成功创建，因为 ensurepip 不可用”或其他发行版荒谬的内容，请按照给出的说明或阅读如何安装pip和venv.

激活虚拟环境

现在您可以使用以下命令激活虚拟环境

source ./venv/bin/activate

或者，在 Windows 上：

.\venv\Scripts\Activate.ps1

如果不使用 Bash 或 Powershell，您可能会在./venv/binor.\venv\Scripts目录中查看 CMD、fish 或 csh 的其他选项。

激活后，命令提示符应更改为以虚拟环境目录的名称为前缀。就像是：

(.venv) [default command prompt] $

那(.venv)（或任何你命名的）是你已经激活你的虚拟环境的标志。在您重新启动计算机或启动不同的 shell 或终端选项卡后，它不会保持活动状态。习惯运行激活脚本。

编辑器/IDE 有时会管理甚至自动激活虚拟环境。有VSCode 说明、Atom 插件、Vim插件、Sublime插件，当然还有PyCharm。

激活后，您应该可以尝试以下操作：

(.venv) $ python
>>> import sys
>>> sys.executable
'/home/my_username/sample_python/.venv/bin/python'
>>>

查看可执行文件在您的虚拟环境目录中的位置？如果虚拟环境未激活，则sys.executable应该读取类似'/usr/bin/python'or的内容'C:\\Python38\\python.exe'。

在虚拟环境中执行 Python 脚本

您可以通过两种方式执行 python 脚本：

• 激活虚拟环境然后运行 python my_script_name.py
• 即使没有激活，也可以使用虚拟环境的 python 运行脚本，例如 ./.venv/bin/python my_script_name.py

停用虚拟环境

要退出虚拟环境，请将其停用，如下所示：

(.venv) $ deactivate
$

简单。要重新激活，请重复上述说明。

安装东西

重新激活虚拟环境，并使用 pip 安装一些东西：

(.venv) $ pip install arrow

需要安装包和依赖项，然后您可以导入和使用该包。

您可以注销，忘记 Python，几周后再回来，然后重新激活您的虚拟环境。软件包仍将被安装。但仅限于这种虚拟环境。它不会污染您的系统 Python 环境或其他虚拟环境。

破坏虚拟环境

“我的虚拟环境无法修复，”你说？它发生了。这就是使用虚拟环境的安全性。该怎么办？

烧掉它。

rm -r .venv

全没了。希望你记得包列表（你做了一个pip freeze或pip list第一个得到列表，对吧？）

然后重新创建虚拟环境，如上所述。

virtualenv

virtualenv工具与python -m venv. 事实上，Python 的venv模块是基于virtualenv的。但是，使用virtualenvin place ofpython -m venv具有一些显而易见的优势：

• virtualenv 通常比 python -m venv
• 像pip、setuptools和等工具wheel通常是最新的、缓存的（因此性能提升）。术语，virtualenv这些是种子包。而且，是的，您可以添加其他种子包。

virtualenv 用法

一些不错的virtualenv命令：

• virtualenv --help 最后会告诉你配置文件应该在哪里，以防你想设置一个通用配置
• virtualenv --upgrade-embed-wheels会将所有种子包（如pip等）更新到最新版本。

否则，请按照上述, 的说明进行操作venv，但使用virtualenv代替python -m venv。

virtualenv 安装

您可以virtualenv从包管理器的存储库中安装（例如，使用aptor dnf）。

但我强烈建议使用pipx. 请随意阅读我关于 pipx 的文章“如何安装 Python 命令行工具或脚本？ ”以获得解释和说明。

安装后，您pipx应该能够：

pipx install virtualenv

诗歌

virtualenv并且venv有用且简单，做他们擅长的事情。Poetry是另一种工具，不仅可以方便地管理虚拟环境，还可以方便地管理项目和依赖项管理。

请随意阅读我使用 Poetry 管理项目的介绍，以开始使用该工具。

与Pipenv 一样，Python 文档对 Poetry 有几乎官方的几乎推荐。在管理应用程序依赖关系教程（它本身就是使用 Pipenv 的指南）中写道，我们“还应该将诗歌项目视为一种替代的依赖关系管理解决方案”。

有了那热情洋溢的背书，让我们试试诗歌吧。

诗歌装置

您可以按照我的 Poetry 介绍或官方文档来安装 Poetry。

决定诗歌在哪里放置虚拟环境

默认情况下，Poetry 有一个中心位置来安装虚拟环境。这很好，如果您不希望项目目录与虚拟环境目录混杂在一起（换句话说，如果您不希望在项目中看到venvor.venv目录）。

如果像我一样，您更喜欢传统主义者，并且希望.venv每个项目的目录中都有虚拟环境文件，请尝试以下操作：

poetry config virtualenvs.in-project true

这将全局配置诗歌这样做。

与诗歌虚拟环境互动

诗是项目管理的，所以要新建一个虚拟环境，首先创建项目目录，进入该目录：

poetry new my_project
cd my_project

第一次需要虚拟环境时，会自动创建。

激活虚拟环境：

poetry shell

要退出这个虚拟环境，用 退出exit，Ctrl-d或者你喜欢退出你的 shell。

无需先进入虚拟环境，您就可以使用poetry run. 例如，

poetry run python

应该在虚拟环境中为您提供 Python 提示。

用诗歌添加包

与传统方法不同，使用 Poetry，我们不应该使用pip install安装包。相反，使用poetry add.

poetry add arrow

以上将安装箭头并将其记录为pyproject.toml文件中的依赖项。

您可能会看到各种其他带有poetry help.

Pipenv

有趣的是，官方的Python“安装包”教程明确指出“直接管理多个虚拟环境会变得乏味，所以......”然后引用了 Pipenv。

尽管存在这个几乎是官方的几乎推荐，但我仍然使用它，virtualenv因为它可靠且简单，或者Poetry，因为它提供了出色的项目和依赖项管理。

也就是说，Pipenv 已经流行了一段时间，值得关注和尊重。如果你喜欢它，你有充分的理由。

安装 Pipenv

虽然Pipenv 文档建议使用 pip 或您的包管理器，但我强烈建议使用pipx来安装 Pipenv。您可以在此处阅读有关安装和使用pipx的更多信息。然后...

pipx install pipenv

与 Pipenv 的虚拟环境交互

使用 Pipenv，首先为您的项目创建一个目录很重要。（实际上，这对于任何工具都是一个不错的举措。）

第一次需要虚拟环境时，会自动创建。

激活虚拟环境：

pipenv shell

要退出这个虚拟环境，用 退出exit，Ctrl-d或者你喜欢退出你的 shell（如果你尝试了上面的Poetry命令，这一切应该开始感觉有点熟悉）。

无需先进入虚拟环境，您就可以使用pipenv run. 例如，

pipenv run python

应该在虚拟环境中为您提供 Python 提示。

使用 Pipenv 安装包

Pipenv不使用pip install安装包，而是使用pipenv install.

pipenv install arrow

上面将安装箭头并将其记录为Pipfile当前目录中的依赖项。

您可能会看到各种其他 Poetry 命令 pipenv -h

Pyflow

我承认我喜欢新的和闪亮的东西。在这方面有点喜鹊。

如果您向我询问使虚拟环境变得简单的推荐工具，我会询问您有关您的项目和您的愿望，然后通常建议使用virtualenv或Poetry。

但是如果你想尝试一些有点晦涩但很有希望的东西，特别是如果你处理不同版本的 Python，那么Pyflow应该很有趣。以 Poetry 为例，添加漂亮的 Python 版本管理，向conda致敬，然后用Rust编写整个东西，它看起来有点像 Pyflow。时间会证明 Pyflow 是否成熟并获得社区认可；现在，我喜欢每隔一段时间就试一试。

安装 Pyflow

要安装 Pyflow，请转到Pyflow 发布页面，然后下载并安装适合您平台的软件包。有关更多详细信息，请参阅Pyflow 的安装说明。

与 Pyflow 的虚拟环境交互

要使用 Pyflow 创建新的虚拟环境，首先创建项目：

pyflow new my_project

Pyflow 的一个独特之处：它会提示您输入 Python 版本。此外，如果您指定一个尚未安装的版本，它会以相当快速的方式为您安装它（不像pyenv那样从头开始编译）。

然后将该新目录设为当前工作目录。

cd my_project

第一次需要虚拟环境时，会自动创建。

在虚拟环境中启动 Python：

pyflow python

实际上，您可以使用pyflowcommand. 这是pyflow runcommand.

据我所知，没有一种特定于 Pyflow 的激活虚拟环境的方法。您可以像这样深入了解已安装的虚拟环境：

.\__pypackages__\3.8\.venv\Scripts\Activate.ps1

那是Windows Powershell。对于 Mac 或 Linux：

source ./__pypackages__/3.8/.venv/bin/activate

但是，我有预感这不是 Pyflow 的预期用途。相反，使用pyflowcommandor运行所有内容pyflow python。

使用 Pyflow 安装包

与许多其他工具一样，您不使用 Pyflowpip install来安装包。相反，pyflow install将在虚拟环境中安装包，并将它们添加到pyproject.toml.

pyflow install arrow

这将安装箭头包。

您可能会看到各种其他带有pyflow help.

pyenv-virtualenv

如果您想用来virtualenv管理虚拟环境并同时处理多个 Python 版本，pyenv-virtualenv可能适合您。

未经请求的建议pyenv-virtualenv：pyenv除非您确定确实需要它，否则不要使用（或任何其他 Python 版本管理工具）。pyenv不适用于管理虚拟环境。它管理多个版本的 Python。pyenv但是，即使您安装了多个版本的 Python ，您也可能不需要。在我的 Fedora 系统上，我只使用python3.6,python3.9等，它就可以工作。在 Windows 上，py -3.8工作py -3.7得很好。换句话说，pyenv在假设它解决了您尚未解决的任何问题之前，请仔细查看您的需求和使用情况。值得庆幸的是，如果您需要它，它就在那里。但是，如果您不这样做，请将其添加为书签以备后用，并继续愉快地编写代码。

更多不请自来的建议pyenv-virtualenv： 如果您正在寻找 Python 版本和虚拟环境管理的组合，Pyflow更年轻、更时髦，而且肯定比 更快。pyenv-virtualenv不过，可能没有经过实战考验。Conda是另一种带有内置 Python 版本管理的选项。

pyenv-virtualenv 安装

pyenv-virtualenv是一个插件pyenv，所以这是一个先决条件。

要安装pyenv，请按照官方说明或仅使用自动安装程序。自动安装程序只是curl https://pyenv.run | bash

pyenv在 Windows 上不起作用。有一个 Windows 分支pyenv；但是，它似乎pyenv与pyenv-virtualenv.

如果您没有使用自动安装程序，请pyenv-virtualenv按照官方pyvenv-virtualenv 说明手动安装插件。不过，一个快速提示：git clone https://github.com/pyenv/pyenv-virtualenv.git $(pyenv root)/plugins/pyenv-virtualenv

与虚拟环境交互 pyenv-virtualenv

要使用 来创建新的虚拟环境pyenv-virtualenv，请尝试以下操作：

pyenv virtualenv 3.8.5 venv38

这将在当前目录中创建一个虚拟环境。环境中的 Python 版本将是 3.8.5，虚拟环境将有一个别名“venv38”。

如果您不确定可以pyenv使用哪些 Python 版本，请尝试

pyenv versions

和/或

pyenv install --list

看看有哪些版本，让你可以pyenv install一个。

成功创建虚拟环境后，它应该会显示在列表中：

pyenv virtualenvs

每个虚拟环境都有两个条目，一个长的，一个短的别名。

要手动激活虚拟环境，您可以使用短别名：

pyenv activate venv38

要停用：

pyenv deactivate

请注意，它确实提供了一个可选功能，当您进入一个包含有效虚拟环境名称的文件的目录pyenv-virtualenv时，它会自动激活虚拟环境。根据您的使用模式，这可能非常巧妙或非常烦人。请参阅安装说明为您的 shell 激活此功能。如果您使用了自动安装程序并按照其说明进行操作，则可能已经启用。cd.python-version

一旦您处于激活的虚拟环境中，您可以按照pip上述venv说明安装软件包。

pyenv help您可能会找到一些有关和的命令行帮助pyenv help virtualenv。

康达

Conda不仅仅是另一个 Python 包或环境管理器；它是一个替代的 Python 生态系统。conda的包存储库不同于大多数包/项目经理使用的PyPI 存储库。Conda repo 有大约 1500 个包。PyPI 存储库有大约 150,000 个。也就是说，如果您需要的话， Conda 可以与 pip 一起使用。

安装康达

如果您想要一个包含大型厨房水槽的 Python 和所有科学工具安装，请查看Anaconda。但是，这是与本文中其他工具的苹果与橙色比较。更合适的是miniconda。Miniconda 提供了conda命令行工具以及入门所需的依赖项。这就是我通常需要的。如果您不确定哪一个适合您，Anaconda 或 miniconda，有一个有用的比较。

要安装 miniconda，请为您找到相关的安装程序，下载并实现它。您的包管理器（apt、dnf、brew等）也有可能拥有 Conda。

在我的一个 linux 安装中，我还需要首先配置 Conda 以使用我的 shell。当我使用 Bash 时，我这样做了：

conda init bash
conda config --set auto_activate_base false

第一个向您的.bashrc文件添加功能，包括“基本”Conda 环境的自动激活。我并不总是需要 Conda，所以这对我来说并不好。因此，第二行在~/.condarc您的主目录中添加了一个文件，其中包含该设置。

与 Conda 虚拟环境交互

要创建新的虚拟环境，请指定要使用的虚拟环境的名称（可以是任何名称），以及可选（但推荐）python 版本：

conda create --name env38 python=3.8.5

创建后，您可以使用以下命令激活虚拟环境

conda activate env38

确保您指定了之前选择的虚拟环境名称。

停用虚拟环境

conda deactivate

无论 shell 或平台如何，and 命令的工作方式都是一样的conda activate。conda deactivate好的！

使用 Conda 安装软件包

要使用 Conda 安装软件包，请使用conda install并确保您已使用 激活虚拟环境conda activate。

conda install arrow

以上将安装“箭头”包。关于 Conda 的一件很酷的事情：它会准确地告诉你它将在哪里做什么。因此，您可以确定它是在虚拟环境（以及哪个）或系统范围内安装软件包。康达很健谈，我喜欢这一点。

孵化

Hatch有点像Pyflow，因为它很时髦（pyproject.toml例如使用）、晦涩难懂，并且可以做很多事情。它肯定是我见过的用于预填充测试的最自信的工具。

安装舱口盖

我建议使用pipx安装 Hatch。您可以阅读我在 pipx 上的文章“如何安装 Python 命令行工具或脚本？ ”以获得解释和说明。

pipx install hatch

与 Hatch 的虚拟环境交互

要使用 Hatch 创建新的虚拟环境，首先创建项目：

hatch new my_project

注意：Hatch 可以使用Conda来管理 Python 版本。事实上，hatch conda将 miniconda 安装到您选择的位置。如果您以这种方式安装了 miniconda，则可以使用类似hatch new -py 3.8.5 my_project指定 Python 版本的方法。

hatch new自动创建虚拟环境。您可以使该新目录成为当前工作目录。

cd my_project

然后使用hatch shell进入虚拟环境。您应该能够从新的 shell 启动 Python 等。

要退出这个虚拟环境，用 退出exit，Ctrl-d或者你喜欢退出你的 shell。

使用 Hatch 安装软件包

与许多其他工具一样，您不使用 Hatchpip install来安装软件包。相反，hatch install将在虚拟环境中安装软件包。

hatch install arrow

这将安装“箭头”包。

主动投诉：我承认，令我彻底困惑的是，此时 Hatch 似乎没有更新任何可能的嫌疑人：pyproject.toml、setup.py或requirements.txt。我怀疑这是设计使然：用户必须经过深思熟虑并手动将包添加到正确的位置。我想哪个位置正确取决于您。

您可能会看到各种其他带有hatch -h.

选择哪种工具？

选择工具实际上是一个主观问题。你是谁，你用 Python 做什么，你的需求/愿望是什么？

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