Python虚拟环境使用

Python

一、什么是虚拟环境?

Python 虚拟环境的主要目的是为了给不同的工程创建互相独立的运行环境。在虚拟环境下，每一个工程都有自己的依赖包，而与其它的工程无关。不同的虚拟环境中同一个包可以有不同的版本。并且，虚拟环境的数量没有限制，我们可以轻松地用 virtualenv 或者 pyenv 等工具来创建多个虚拟环境。

Python 中有 virtualenv 和 py venv 虚拟环境，简单使用的话 Python 自带的虚拟环境也是挺好的，自带虚拟环境不需要安装。

二、虚拟环境是如何工作的？

在激活虚拟环境后，python 可执行文件的路径变成了当前环境目录下的路径，并且 $PATH 也发生了变化：

$ echo $PATH/usr/local/bin:/usr/bin:/bin:/usr/sbin:/sbin:
$ source env/bin/activate(env) 
$ echo $PATH/Users/michaelherman/python-virtual-environments/env/bin:/usr/local/bin:/usr/bin:/bin:/usr/sbin:/sbin:

虚拟环境下的bin目录排在了 $PATH 的最前面。这意味着，用户在命令行中执行 python 的时候，将率先使用虚拟环境下的可执行文件，而不是系统默认的。

虚拟环境下的 python 可执行文件与系统默认的有什么不同呢？

事实上，上面提到的 python 可执行文件之间并没有什么不同，但是它们所在的位置至关重要。在Python 启动的时候，它会获取自身所在的路径。然后这一路径（bin的上一级）被设置到 sys.prefix 和 sys.exec_prefix 之中。在搜索第三方的 site-packages 时，搜索目录是 sys.prefix 所指向的路径下的 lib/pythonX.X/site-packages/，其中 X.X 是 Python 的版本。

Python 是如何找到虚拟环境下的第三方库的呢？

在前面的例子中，python 文件所在路径为 /Users/michaelherman/python-virtual-environments/env/bin，因此 sys.prefix 会被设为 /Users/michaelherman/python-virtual-environments/env ，从而 site-packages 的路径就变成了 /Users/michaelherman/python-virtual-environments/env/lib/pythonX.X/site-packages 。最后，这一路径被存储在 sys.path 数组中，其中包含着所有包的引用来源。

三、虚拟环境的安装使用

py venv 虚拟环境使用

创建虚拟环境
命令格式：python -m venv 虚拟环境名称
进入对应目录后运行：
```
python -m venv .venv
```
虚拟环境就安装到当前目录下的 .venv 目录下了。

进入虚拟环境

.venv\scripts\activate.bat        // Windows 下
source .venv/bin/activate         // Linux 下

退出虚拟环境
```
deactivate
```
虚拟环境中安装库
刚创建的虚拟环境是干净的，需要自己安装需要的第三方库。如安装PyQt5：
```
pip install PyQt5
```
虚拟环境是独立的，在进入虚拟环境后可用 pip freeze 查看当前环境中安装了那些第三方库。

virtualenv 虚拟环境使用

安装 virtualenv

pip install virtualenv

创建虚拟环境
命令格式：virtualenv 虚拟环境名称
进入对应目录后运行：
```
virtualenv .venv
```
虚拟环境就安装到当前目录下的 .venv 目录下了。

进入虚拟环境

.venv\scripts\activate.bat        // Windows 下
source .venv/bin/activate         // Linux 下

退出虚拟环境
```
deactivate
```
虚拟环境中安装库
刚创建的虚拟环境是干净的，需要自己安装需要的第三方库。如安装PyQt5：
```
pip install PyQt5
```
虚拟环境是独立的，在进入虚拟环境后可用 pip freeze 查看当前环境中安装了那些第三方库。

四、管理虚拟环境

通过以上方式即可创建一个虚拟环境，但是这种方式需要记住每一个虚拟环境的目录显得太麻烦，虚拟环境可以通过一些工具来管理，从而使用起来更加方便，这里推荐 virtualenvwrapper

安装 virtualenvwrapper

pip install virtualenvwrapper-win         // Windows 下
pip install virtualenvwrapper             // Linux 下

输入 workon 命令查看是否可用

// 输出结果如下表示成功
Pass a name to activate one of the following virtualenvs:
==============================================================================
找不到文件

使用 virtualenvwrapper 创建虚拟环境
命令格式：mkvirtualenv 虚拟环境名称
```
mkvirtualenv testenv
```
注：Windows 下虚拟环境默认放在 C:\Users\Administrator\Envs 目录中。
删除虚拟环境
命令格式：rmvirtualenv 虚拟环境名称
```
rmvirtualenv testenv
```

进入虚拟环境
命令格式：workon 虚拟环境名称
```
workon testenv
```

退出虚拟环境
```
deactivate
```

常用命令列表

# 列举所有的虚拟环境
lsvirtualenv

# 显示所有的虚拟环境包
lssitepackages
　　
# 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

# 这会在 ~/Envs 中创建 my_django115 文件夹
mkvirtualenv my_django115
　　
# 启动/切换虚拟环境
workon my_django115

# 退出虚拟环境
deactivate
　　
# 删除虚拟环境
rmvirtualenv my_django115

修改虚拟环境默认存放路径
Windows 下：
找到系统环境变量，添加变量名为 WORKON_HOME 值为指定路径即可。如图(Win)：

WORKON_HOME

Linux下：
设置 linux 的用户个人配置文件 ~/.bashrc 添加如下内容：

WORKON_HOME=~/Envs      #设置virtualenv的目录，以后自动下载的虚拟环境全都放这里
VIRTUALENVWRAPPER_VIRTUALENV_ARGS='--no-site-packages'       #添加virtualenvwrapper的参数，生成干净隔绝的环境
VIRTUALENVWRAPPER_PYTHON=/opt/python/bin/python3     #指定python解释器的本体(路径为python3安装的目录)
source /opt/python/bin/virtualenvwrapper.sh         #执行virtualenvwrapper安装脚本(路径需要根据自己的安装位置进行配置)

配置完成后重新登录配置生效。
如图（图片来源于互联网）：

workon_home_linux

参考文章：
1.python虚拟环境的安装和配置-virtualenv，virtualenvwrapper_Mrical的博客-CSDN博客
2.Linux下的快速配置虚拟环境virtualenvwrapper - 柳帅 - 博客园