Python高阶编程_虚拟环境

一、什么是虚拟环境？

python的虚拟环境类似于虚拟机，能够创建一个独立的python运行环境，虚拟环境中的安装的第三方依赖包和全局环境中的包相互独立。

虚拟环境的优点：

1. 不同的虚拟环境相互独立，不会影响到其他应用。

2. 防止出现包管理混乱和版本冲突。

3. 不会影响全局的python环境。

Python有两个第三方库可以创建虚拟环境 virtualenv和pipenv

二、使用 virtualenv模块创建虚拟环境

1、安装 virtualenv模块

pip install virtualenv

2、安装 win下安装虚拟环境管理包

pip install virtualenvwrapper-win

如果是Mac系统下，该命令自行百度

3、在电脑上创建一个存放虚拟环境的目录（建议命名为.env或者.virtualenv）

如：

F:\.env

4、配置环境变量

变量名：WORKON_HOME
值：第三步创建的虚拟环境的目录，上一步为：F:\.env

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5、virtualenv的使用命令

cmd进入DOS命令，虚拟环境的一些命令:

workon                   列出所有的虚拟环境 
workon [name]            进入指定的虚拟环境 
deactivate               退出当前的虚拟环境 
mkvirtualenv [name]      创建虚拟环境 
rmvirtualenv [name]      删除虚拟环境 

创建虚拟环境后就直接进入虚拟环境了

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注意：
mkvirtualenv [name]命令是使用电脑默认的Python解释器创建虚拟环境，如果电脑同时安装了Python2和Python3两个解释器，而电脑默认解释器是Python3，此时使用上面命令就是Python3的虚拟环境，如果需要创建Python2的虚拟环境就需要加一个p参数来说明Python的版本，mkvirtualenv -p python2 [name]

包安装:

虚拟环境中安装对应的依赖包进入虚拟环境直接使用pip install进行安装

包卸载：

使用pip uninstall进行卸载
卸载包但是并不会卸载该包的依赖包
比如：安装了Django包的时候，同时也会自动它的依赖包asgiref，但是卸载Django包的时候，只会卸载Django包，而不会自动卸载它的依赖包asgiref

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6.用requirements.txt文件生产虚拟环境

requirements.txt文件，里面记录了当前程序的所有依赖包及版本号，其作用是用来在另一个环境上重新构建项目所需要的运行环境依赖。

 pip freeze > requirements.txt      # 导出当前环境到requirements.txt
 pip install -r requirements.txt    # 使用requirementstxt恢复环境

注意：
1、下面两个命令的区别
格式：虚拟环境 + 生成requirements.txt的目录

# 在F:\.env\bbb目录下生成test02虚拟环境的requirements.txt
(test02) F:\.env\bbb>pip freeze > requirements.txt  

# 在F:\.env\bbb目录下生成bbb虚拟环境的requirements.txt
(bbb) F:\.env\bbb>pip freeze > requirements.txt    

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2、注意恢复环境的操作
需要进入需要恢复的虚拟环境，再去requirements.txt所在文件夹中执行pip install -r requirements.txt命令，requirements.txt所在文件夹可以和需要恢复的虚拟环境文件夹不一致，以虚拟环境下执行命令为准，如：
(test04)虚拟环境下安装requirements.txt，首先第一步要切换到(test04)虚拟环境下执行命令，再去切换requirements.txt所在的文件夹执行pip install -r requirements.txt，至于requirements.txt文件是不是在(test04)文件夹下没所谓

(test04) F:\.env\test03>pip install -r requirements.txt

比如上面命令，开头是(test04)，说明已经进入(test04)虚拟环境了，但是requirements.txt是在F:.env\test03文件夹下，就要切换到这个文件夹下执行pip install -r requirements.txt；F:.env\test04文件夹下没有requirements.txt文件，如果切换到F:.env\test04文件夹下执行pip install -r requirements.txt会出现报错

ERROR: Could not open requirements file: [Errno 2] No such file or directory: 'requirements.txt'

三、使用pipenv安装虚拟环境

pipenv集成了pip，virtualenv两者的功能，且完善了两者的一些缺陷。
过去用virtualenv管理requirements.txt文件可能会有问题，Pipenv使用Pipfile和Pipfilelock，前者用来记录项目依赖包列表，后者记录了固定版本的详细依赖包列表，查看依赖关系是十分方便。
支持Python2和Python3，mac，win，linux在各个平台的命令都是一样的。
各个地方使用了哈希校验，无论安装还是卸载包都十分安全。

3.1 安装pip install pipenv

创建好虚拟环境之后会生成:一个Pipfile文件和一个Pipfile.lock
创建虚拟环境 项目提交时，可将Pipfile文件和Pipfile.lock文件一并提交，待其他开发克隆下载 ，根据此Pipfile运行命令`pipenvinstall--dev生成自己的虚拟环境。
Pipfilelock文件是通过hash算法将包的名称和版本，及依赖关系生成哈希值，可以保证包的完整性。

3.2 创建虚拟环境

第一步创建文件夹 mkdir py3env
第二步进入文件夹 cd py3env
第三步初始化虚拟环境（创建虚拟环境） pipenv install
常见错误：
1、已经创建了文件夹F:\.env，但是.env文件夹下为空，DOS进入F:\.env后，执行pipenv install出现报错

ERROR:: --system is intended to be used for pre-existing Pipfile installation, 
not installation of specific packages. Aborting.

之后，在.env文件夹下创建文件夹test01，执行cd test01，再执行pipenv install就成功创建了虚拟环境。
创建好虚拟环境之后会生成:一个Pipfile文件和一个Pipfile.lock

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3.2.1 在Pipfile文件文件中修改虚拟环境的下载源

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打开Pipfile文件，把URL地址改为国内源，豆瓣国内源

https://pypi.doubanio.com/simple

Pipfile文件中的包参数

Pipfile文件中的[packages]参数是该虚拟环境安装的包
pipenv install 【包名】 ：通过此格式安装的包，就保存在[packages]参数中

Pipfile文件中的[dev-packages]参数是开发安装的包
pipenv install --dev 【包名】：通过此格式安装的包，就保存在[dev-packages]参数中
比如：在开发环境安装django模块，在虚拟环境中安装requests模块

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详细见下面pipenv管理模块和包

3.3 pipenv管理模块和包

在虚拟环境中安装模块或者包 pipenv install 包名(注意点在当前项目路径下执行以上命令)

pipenv install 包名
pipenv install --dev 包名

在安装时，指定--dev参数，则只安装[dev-packages]下的包；若安装时不指定--dev参数，只会安装[packages]包下面的模块。
卸载虚拟环境的模块包pipenv uninstall 包名
查看安装包及依赖关系 pipenv graph

3.4 pipenv在服务器上恢复虚拟环境

把项目代码文件与Pipfile和Pipfile.lock一起复制到服务器上，运行pipenv install命令创建虚拟环境，这样就可以把相关依赖包都安装上了，但是运行pipenv install命令只会把默认虚拟环境中的包安装上（也就是）只会安装[packages]包下面的模块，如果需要再安装开发环境的包，就需要再运行一次pipenv install --dev命令。

pipenv模块也可以生成和安装requirements.txt文件

pipenv lock -r--dev> requirements.txt      # 生成requirements.txt文件
pipenv install -r requirements.txt         # 通过requirements.txt安装环境

注意问题：
在虚拟环境中安装了模块A（包含个依赖包模块B），把模块A卸载后，模块B并不会被卸载，此时把Pipfile和Pipfile.lock一起复制到服务器上进行恢复，并不会自动安装模块B，原因是Pipfile文件中已经没有模块A了，所以服务器不会安装模块A，也就不会安装模块A的依赖包了。但是如果是使用virtualenv恢复的话，即使是模块A已经被卸载了，也会安装其依赖包B，这样并不好，因为模块A都不用了，就没必要安装其依赖包了，浪费内存。这是pipenv比virtualenv好的一点

3.5 pipenv的相关使用命令

需要进入虚拟环境的所在目录才能执行对应虚拟环境的命令

pipenv--rm       删除虚拟环境 
pipenv r-where   列出本地工程路径 
pipenv--venv     列出虚拟环境路径 
pipenv--py       列出虚拟环境的Python解析器 
pipenv graph     查看包依赖 
pipenv lock       生成lock文件 
pipenv--rm       删除虚拟环境 
pipenv--shell     激活虚拟环境 （进入虚拟环境）
exit             退出虚拟环境

4. pycharm中的terminal运行前面的PS如何修改成自己环境

如图：
pycharm中terminal中前缀是PS，是powershell的意思

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可以在settings-tools-Terminal下面把shell-path改成cmd的路径，这样子你每次创建新的项目终端默认都是cmd

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