На простом примере рассмотрим, как настроить рабочее окружение для работы с новыми данными, а также как вернуться к рабочему процессу с помощью одного слова.
Нам часто приходится сталкиваться с обработкой различных типов данных. Вся обработка осуществляется с помощью языка Python, который позволяет в короткие сроки решать поставленные задачи. Для работы с новым проектом необходимо создавать новое окружение, чтобы избежать проблем с различными версиями пакетов в Python. Рассмотрим пример создания виртуального окружения и его быстрого запуска.
(далее будет информация для начинающих специалистов, если вы уже профессионал — переходите сразу к следующему пункту)
Если у Вас не установлен Python, то скачиваем программу установки и устанавливаем в нужную директорию, не забываем поставить галочку (Add Python X.X to PATH).
Не всегда последняя версия дистрибутива – оптимальное решение, т.к. множество пакетов работает под определенные версии Python. Наиболее распространена версия 3.6.
Чтобы проверить, что Python установился правильно, в командной строке вводим команду — python —version:
Если в результате получаем ошибку о том, что «python не является внутренней или внешней командой…» — необходимо проверить наличие пути в переменных окружения. Проверить это можно в «переменных среды текущего пользователя»:
В данном случае Python установлен в директорию «D:\Work\Python». Если в переменной Path прописаны эти пути, но все равно выскакивает ошибка, то перезагрузите компьютер.
С установкой разобрались, приступим к созданию окружения. Для этого создадим папку для нового проекта и запустим командную строку в новой директории. Для запуска используем команду cmd в строке пути:
В командной строке вводим команду: python -m venv new_proj_env
Где venv – инструмент для создания виртуального окружения, new_proj_env – произвольное имя, которое задали для данного окружения. В результате выполнения в папке с проектом появится новая директория с именем new_proj_env.
Для работы в рамках виртуального окружения, его необходимо активировать с помощью следующей команды: new_proj_env\Scripts\activate
После активации название окружения должно появиться в скобках слева от пути к проекту:
Далее устанавливаем необходимые пакеты, для примера установим pandas и jupyter:
- pip install pandas jupyter – здесь не нужно разделять имена пакетов запятыми,
- pandas – пакет для работы с табличными данными,
- jupyter – пакет для интерактивной работы с данными в браузере с помощью блокнота (jupyter notebook).
Важно отметить, если Вы не установите jupyter для нового окружения, то интерпретатор Python будет подтягивать пакеты из глобального окружения.
Для того, чтобы начать работу, осталось запустить блокнот, командой jupyter notebook:
В результате должен запуститься браузер (по умолчанию), если этого не произошло, то необходимо скопировать адрес, выделенный красным, и вставить в строку поиска браузера. Создадим новый блокнот, импортируем необходимые библиотеки и загрузим данные:
Таким образом, чтобы на следующий день продолжить работу, необходимо:
- Перейти в папку с проектом;
- Активировать виртуальное окружение;
- Запустить jupyter notebook.
Вместо этого, создадим переменную окружения, которая будет выполнять все три пункта разом. Для этого снова зайдем в переменные окружения и создадим новую переменную:
Здесь мы задаем имя переменной, и через оператор «&» обозначаем команды:
- d: — переходим на диск D, т.к. в данном примере папка с проектом лежит на локальном диске D;
- cd D:\Work\New_Projec – переходим к расположению папки с проектом;
- new_proj_env\Scripts\activate – активируем виртуальное окружение;
- jupyter notebook – запускаем блокнот.
Таким образом, чтобы на следующий день продолжить работу, потребуется ввести лишь имя переменной, заключенной в знак «%»:
Ввод осуществляется с любого расположения командной строки.
В результате мы создали виртуальное окружение, а также создали переменную для быстрого доступа к рабочему проекту. Надеюсь, вы нашли для себя что-то новое.
Время на прочтение
8 мин
Количество просмотров 296K
Язык программирования Python считается достаточно простым. На нем легче и быстрее пишутся программы, по сравнению с компилируемыми языками программирования. Для Python существует множество библиотек, позволяющих решать практически любые задачи. Есть, конечно, и минусы и другие нюансы, но это отдельная тема.
Довольно часто я вижу, как мои знакомые и друзья начинают изучать Python и сталкиваются с проблемой установки и использования сторонних библиотек. Они могут несколько часов потратить на установку библиотеки, и даже, могут не справиться с этим и забить на неё. В то время как, в большинстве случаев, это можно было сделать за несколько минут.
Статья начинается с базовых вещей: с установки Python 3, инструментов разработки Pip и Virtualenv и среды разработки PyCharm в Windows и в Ubuntu. Для многих это не представляет трудностей и возможно, что уже всё установлено.
После чего будет то, ради чего задумывалась статья, я покажу как в PyCharm создавать и использовать виртуальные окружения и устанавливать в них библиотеки с помощью Pip.
Установка Python и Pip
Pip является менеджером пакетов для Python. Именно с помощью него обычно устанавливаются модули/библиотеки для разработки в виде пакетов. В Windows Pip можно установить через стандартный установщик Python. В Ubuntu Pip ставится отдельно.
Установка Python и Pip в Windows
Для windows заходим на официальную страницу загрузки, где затем переходим на страницу загрузки определенной версии Python. У меня используется Python 3.6.8, из-за того, что LLVM 9 требует установленного Python 3.6.
Далее в таблице с файлами выбираем «Windows x86-64 executable installer» для 64-битной системы или «Windows x86 executable installer» для 32-битной. И запускаем скачанный установщик, например, для версии Python 3.8.1 он называется python-3.8.1-amd64.exe
.
Во время установки ставим галочку возле Add Python 3.x to PATH и нажимаем Install Now:
Установка Python и Pip в Ubuntu
В Ubuntu установить Python 3 можно через терминал. Запускаем его и вводим команду установки. Вторая команда выводит версию Python.
sudo apt install python3-minimal
python3 -V
Далее устанавливаем Pip и обновляем его. После обновления необходимо перезапустить текущую сессию (или перезагрузить компьютер), иначе возникнет ошибка во время вызова Pip.
sudo apt install python3-pip
pip3 install --user --upgrade pip
Основные команды Pip
Рассмотрим основные команды при работе с Pip в командой строке Windows и в терминале Ubuntu.
Если виртуальные окружения не используются, то во время установки пакета(ов) полезно использовать дополнительно ключ --user
, устанавливая пакет(ы) локально только для текущего пользователя.
Установка VirtualEnv и VirtualEnvWrapper
VirtualEnv используется для создания виртуальных окружений для Python программ. Это необходимо для избежания конфликтов, позволяя установить одну версию библиотеки для одной программы, и другу для второй. Всё удобство использования VirtualEnv постигается на практике.
Установка VirtualEnv и VirtualEnvWrapper в Windows
В командной строке выполняем команды:
pip install virtualenv
pip install virtualenvwrapper-win
Установка VirtualEnv и VirtualEnvWrapper в Ubuntu
Для Ubuntu команда установки будет следующей:
pip3 install --user virtualenv virtualenvwrapper
После которой в конец ~/.bashrc
добавляем:
export VIRTUALENVWRAPPER_PYTHON=/usr/bin/python3
source ~/.local/bin/virtualenvwrapper.sh
При новом запуске терминала должны будут появиться сообщения, начинающиеся на virtualenvwrapper.user_scripts creating
, что говорит об успешном завершении установки.
Работа с виртуальным окружением VirtualEnv
Рассмотрим основные команды при работе с VirtualEnv в командой строке Windows и в терминале Ubuntu.
Находясь в одном из окружений, можно ставить пакеты через Pip, как обычно и нет необходимости добавлять ключ --user
:
pip3 install markdown
Для Windows можно указать в переменных среды WORKON_HOME
для переопределения пути, где хранятся виртуальные окружения. По умолчанию, используется путь %USERPROFILE%\Envs
.
Установка PyCharm
PyCharm — интегрированная среда разработки для языка программирования Python. Обладает всеми базовыми вещами необходимых для разработки. В нашем случае огромное значение имеет хорошее взаимодействие PyCharm с VirtualEnv и Pip, чем мы и будем пользоваться.
Установка PyCharm в Windows
Скачиваем установщик PyCharm Community для Windows с официального сайта JetBrains. Если умеете проверять контрольные суммы у скаченных файлов, то не забываем это сделать.
В самой установке ничего особенного нету. По сути только нажимаем на кнопки next, и в завершение на кнопку Install. Единственно, можно убрать версию из имени папки установки, т.к. PyCharm постоянно обновляется и указанная версия в будущем станет не правильной.
Установка PyCharm в Ubuntu
Скачиваем установщик PyCharm Community для Linux с официального сайта JetBrains. Очень хорошей практикой является проверка контрольных сумм, так что если умеете, не ленитесь с проверкой.
Распаковываем архив с PyCharm и переименовываем папку с программой в pycharm-community
, убрав версию из названия.
Теперь в директории ~/.local
(Ctrl + H — Показ скрытый файлов), создаем папку opt
, куда и перемещаем pycharm-community
. В результате по пути /.local/opt/pycharm-community
должны размещаться папки bin
, help
и т.д. Таким образом PyCharm будет находится в своём скромном месте и никому не будет мешать.
Далее выполняем команды в терминале:
cd /home/maksim/.local/opt/pycharm-community/bin
sh ./pycharm.sh
Производим установку. И очень важно в конце не забыть создать desktop файл для запуска PyCharm. Для этого в Окне приветствия в нижнем правом углу нажимаем на Configure → Create Desktop Entry.
Установка PyCharm в Ubuntu из snap-пакета
PyCharm теперь можно устанавливать из snap-пакета. Если вы используете Ubuntu 16.04 или более позднюю версию, можете установить PyCharm из командной строки.
sudo snap install pycharm-community --classic
Использование VirtualEnv и Pip в PyCharm
Поддержка Pip и Virtualenv в PyCharm появилась уже довольно давно. Иногда конечно возникают проблемы, но взаимодействие работает в основном стабильно.
Рассмотрим два варианта работы с виртуальными окружениями:
- Создаём проект со своим собственным виртуальным окружением, куда затем будут устанавливаться необходимые библиотеки;
- Предварительно создаём виртуальное окружение, куда установим нужные библиотеки. И затем при создании проекта в PyCharm можно будет его выбирать, т.е. использовать для нескольких проектов.
Первый пример: использование собственного виртуального окружения для проекта
Создадим программу, генерирующую изображение с тремя графиками нормального распределения Гаусса Для этого будут использоваться библиотеки matplotlib и numpy, которые будут установлены в специальное созданное виртуальное окружение для программы.
Запускаем PyCharm и окне приветствия выбираем Create New Project.
В мастере создания проекта, указываем в поле Location путь расположения создаваемого проекта. Имя конечной директории также является именем проекта. В примере директория называется ‘first_program’.
Далее разворачиваем параметры окружения, щелкая по Project Interpreter. И выбираем New environment using Virtualenv. Путь расположения окружения генерируется автоматически. В Windows можно поменять в пути папку venv
на Envs
, чтобы команда workon
находила создаваемые в PyCharm окружения. Ставить дополнительно галочки — нет необходимости. И нажимаем на Create.
Теперь установим библиотеки, которые будем использовать в программе. С помощью главного меню переходим в настройки File → Settings. Где переходим в Project: project_name → Project Interpreter.
Здесь мы видим таблицу со списком установленных пакетов. В начале установлено только два пакета: pip и setuptools.
Справа от таблицы имеется панель управления с четырьмя кнопками:
- Кнопка с плюсом добавляет пакет в окружение;
- Кнопка с минусом удаляет пакет из окружения;
- Кнопка с треугольником обновляет пакет;
- Кнопка с глазом включает отображение ранних релизов для пакетов.
Для добавления (установки) библиотеки в окружение нажимаем на плюс. В поле поиска вводим название библиотеки. В данном примере будем устанавливать matplotlib. Дополнительно, через Specify version можно указать версию устанавливаемого пакета и через Options указать параметры. Сейчас для matplotlib нет необходимости в дополнительных параметрах. Для установки нажимаем Install Package.
После установки закрываем окно добавления пакетов в проект и видим, что в окружение проекта добавился пакет matplotlib с его зависимостями. В том, числе был установлен пакет с библиотекой numpy. Выходим из настроек.
Теперь мы можем создать файл с кодом в проекте, например, first.py. Код программы имеет следующий вид:
import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np
x = np.linspace(-5, 5, 100)
def gauss(sigma, mu):
return 1/(sigma * (2*np.pi)**.5) * np.e ** (-(x-mu)**2/(2 * sigma**2))
dpi = 80
fig = plt.figure(dpi=dpi, figsize=(512 / dpi, 384 / dpi))
plt.plot(x, gauss(0.5, 1.0), 'ro-')
plt.plot(x, gauss(1.0, 0.5), 'go-')
plt.plot(x, gauss(1.5, 0.0), 'bo-')
plt.legend(['sigma = 0.5, mu = 1.0',
'sigma = 1.0, mu = 0.5',
'sigma = 1.5, mu = 0.0'], loc='upper left')
fig.savefig('gauss.png')
Для запуска программы, необходимо создать профиль с конфигурацией. Для этого в верхнем правом углу нажимаем на кнопку Add Configuration…. Откроется окно Run/Debug Configurations, где нажимаем на кнопку с плюсом (Add New Configuration) в правом верхнем углу и выбираем Python.
Далее указываем в поле Name имя конфигурации и в поле Script path расположение Python файла с кодом программы. Остальные параметры не трогаем. В завершение нажимаем на Apply, затем на OK.
Теперь можно выполнить программу и в директории с программой появится файл gauss.png
:
Второй пример: использование предварительно созданного виртуального окружения
Данный пример можно использовать во время изучения работы с библиотекой. Например, изучаем PySide2 и нам придется создать множество проектов. Создание для каждого проекта отдельного окружения довольно накладно. Это нужно каждый раз скачивать пакеты, также свободное место на локальных дисках ограничено.
Более практично заранее подготовить окружение с установленными нужными библиотеками. И во время создания проектов использовать это окружение.
В этом примере мы создадим виртуальное окружения PySide2, куда установим данную библиотеку. Затем создадим программу, использующую библиотеку PySide2 из предварительно созданного виртуального окружения. Программа будет показывать метку, отображающую версию установленной библиотеки PySide2.
Начнем с экран приветствия PyCharm. Для этого нужно выйти из текущего проекта. На экране приветствия в нижнем правом углу через Configure → Settings переходим в настройки. Затем переходим в раздел Project Interpreter. В верхнем правом углу есть кнопка с шестерёнкой, нажимаем на неё и выбираем Add…, создавая новое окружение. И указываем расположение для нового окружения. Имя конечной директории будет также именем самого окружения, в данном примере — pyside2
. В Windows можно поменять в пути папку venv
на Envs
, чтобы команда workon
находила создаваемые в PyCharm окружения. Нажимаем на ОК.
Далее в созданном окружении устанавливаем пакет с библиотекой PySide2, также как мы устанавливали matplotlib. И выходим из настроек.
Теперь мы можем создавать новый проект использующий библиотеку PySide2. В окне приветствия выбираем Create New Project.
В мастере создания проекта, указываем имя расположения проекта в поле Location. Разворачиваем параметры окружения, щелкая по Project Interpreter, где выбираем Existing interpreter и указываем нужное нам окружение pyside2
.
Для проверки работы библиотеки создаем файл second.py
со следующий кодом:
import sys
from PySide2.QtWidgets import QApplication, QLabel
from PySide2 import QtCore
if __name__ == "__main__":
app = QApplication(sys.argv)
label = QLabel(QtCore.qVersion())
label.show()
QtCore.qVersion()
sys.exit(app.exec_())
Далее создаем конфигурацию запуска программы, также как создавали для первого примера. После чего можно выполнить программу.
Заключение
У меня нет богатого опыта программирования на Python. И я не знаком с другими IDE для Python. Поэтому, возможно, данные IDE также умеют работать с Pip и Virtualenv. Использовать Pip и Virtualenv можно в командой строке или в терминале. Установка библиотеки через Pip может завершиться ошибкой. Есть способы установки библиотек без Pip. Также создавать виртуальные окружения можно не только с помощью Virtualenv.
В общем, я лишь поделился небольшой частью опыта из данной области. Но, если не вдаваться в глубокие дебри, то этого вполне достаточно знать, чтобы писать простые программы на Python с использованием сторонних библиотек.
-
Главная
-
Инструкции
-
Python
-
Как создать виртуальное окружение в Python: инструкция
В статье вы узнаете, как создать виртуальную среду Python. Это может понадобиться Python-разработчикам для того, чтобы избежать проблем с библиотеками разных версий.
- Простой пример: у вас есть два приложения, которые подключаются к одной и той же библиотеке. Вот только каждому приложению нужны разные ее версии.
- Еще пример: вы хотите обеспечить работу приложения независимо от обновлений библиотек, которые устанавливаются в глобальном хранилище Python.
- И третий пример: у вас нет доступа к этому хранилищу.
Выход во всех трех случаях — создать venv
Python. Название модуля venv
— это сокращение от Virtual Environment, то есть виртуальная среда. Venv представляет собой отличный инструмент для изоляции проектов, своеобразную песочницу. В ней мы можем запускать приложение со своими зависимостями, чтобы не мешать другим приложениям, которые используют то же ПО, но иных версий. В результате каждое приложение будет запускаться в собственной виртуальной среде, изолированно от остальных, что повысит стабильность работы всех приложений.
Приятная новость: отдельно устанавливать venv
на Windows нам не потребуется, пакет является частью стандартной библиотеки Python 3 и поставляется вместе с интерпретатором.
Что касается Linux, то здесь venv
далеко не всегда входит в пакет операционной системы, поэтому может потребоваться его установить. На Ubuntu/Debian это делается следующей командой:
sudo apt install -y python3-venv
Некоторые пакеты Python требуют сборки из исходных кодов, поэтому также может потребоваться установка следующих пакетов:
sudo apt install -y build-essential libssl-dev libffi-dev python3-dev
Теперь рассмотрим, как создать виртуальное окружение Python 3 в Windows и Linux с помощью venv
.
Шаг 1. Запускаем venv
Сначала идет общая команда для всех ОС:
python -m venv venv
Разберем ее чуть подробнее. Здесь -m
выступает в качестве инструкции для запуска модуля venv
. А вторая запись venv
указывает на каталог venv/lib/python3.8/site-packages/
(номер версии 3.8 добавлен просто для примера, она может быть и другой), в котором Python будет хранить все библиотеки и другие компоненты, необходимые для изолированной работы приложений.
Шаг 2. Активируем виртуальную среду
Активация виртуального окружения выполняется по-разному для Windows и Linux. В ОС от Microsoft понадобится запустить этот скрипт:
venv\Scripts\activate.bat
А в Linux (и также в MacOS) нужно ввести вот такую инструкцию:
source venv/bin/activate
Если всё сделано правильно, будет выведена следующая запись:
(venv) root@purplegate:/var/test#
Теперь можно приступать к работе над проектом в изолированном окружении.
Другие инструменты
Конечно, venv
является самым современным инструментом для создания виртуальной среды. Но он появился только в Python 3. А что делать тем, кто по каким-то причинам работает с более старыми версиями языка? Ответ: пробовать иные инструменты, которые имеют и ряд других полезных функций, иначе бы мы о них даже не упоминали. Кратко опишем эти решения, а затем рассмотрим подробнее наиболее популярное.
virtualenv
. Простой и понятный инструмент, который пригодится при развертывании многих приложений. Поэтому он будет полезен для освоения, и ниже мы представим инструкцию по работе с ним.pyenv
. Позволяет изолировать версии «Питона». Полезен, если по какой-то причине вам требуется запускать разные версии Python — например, для тестирования программы.virtualenvwrapper
. Обертка дляvirtualenv
, которая используется для хранения виртуальных сред и различных операций с ними (создание, копирование, удаление).Virtualenvwrapper
хорош тем, что с его помощью можно легко переключаться между средами и использовать различные плагины для расширения функций.
Создание виртуального окружения при помощи virtualenv
Рассмотрим этот процесс на примере ОС Linux. Впрочем, запуск virtualenv
в Windows выполняется почти так же, разница будет лишь в путях, которые здесь будут иными, и скриптах. И это мы будем оговаривать отдельно.
Шаг 1. Устанавливаем virtualenv
Можно скачать исходники приложения и поставить его вручную, но удобнее всего сделать это с помощью менеджера pip
. В этом случае всё, что вам понадобится, это ввести в консоли следующую инструкцию:
pip install virtualenv
Шаг 2. Создаем виртуальную среду
Этот шаг делается тоже при помощи всего одной небольшой инструкции:
virtualenv myenv
Эта простая команда создаст новый каталог в текущем. Разумеется, вместо myenv
вы можете ввести любое другое имя для своего окружения. Теперь разберем структуру созданной директории:
- в
/myenv/bin
будут размещены скрипты для работы с окружением, копия интерпретатора нужной версии, а также собственноpip
и ряд приложений для пакетной обработки. Если вы работаете в Windows, то эта папка будет иметь другой адрес:/myenv/Scripts
. - директории
/
myenv/lib
, а также/myenv/include
предназначены для хранения основных библиотек окружения. А все новые файлы будут загружаться в/myenv/lib/pythonX.X/site-packages/
, где вместо X.X будет указана ваша версия «Питона».
Шаг 3. Активируем виртуальную среду
В Linux и Windows это делается немного по-разному. Для Linux инструкция такая (будем использовать всё тот же пример с именем myenv
, которое вы замените на нужное вам):
source myenv/bin/activate
А вот так это будет выглядеть в Windows:
myenv\Scripts\activate.bat
При корректной активации вы увидите имя вашего виртуального окружения в нижней строке (выделили красным):
Если теперь создать виртуальную среду с ключом --
system-site-packages
, то вы получите доступ к общему хранилищу в рамках своей среды. Делается это так:
virtualenv --system-site-packages myenv
Обратите внимание, что путь к хранилищу в Linux и в Windows тоже будет разным: соответственно, для Линукса это будет /usr/lib/python3.8/site-packages
, а для Виндовc — \Python38\Lib\site-packages
. Цифры версии, опять же, для примера, у вас она может быть другой.
Шаг 4. Выходим из виртуальной среды
После завершения работы с программой из нее нужно корректно выйти. В Linux это делается командой deactivate
, а в Windows с помощью «батника», пакетного файла deactivate.bat
.
Что нового?
Помимо уже рассмотренного модуля venv
и virtualenv
, существуют и более современные инструменты, обеспечивающие более гибкое управление проектами на Python, в том числе и в виртуальном окружении:
- Poetry. Это менеджер, позволяющий управлять зависимостями приложения в виртуальной среде. Также он облегчает тесты и развертывание приложений, автоматизируя многие вещи.
- Pipenv. И еще один менеджер, который уже содержит в себе
pip
иvirtualenv
, а также ряд других полезных инструментов. Этот менеджер создан для облегчения управления окружениями и пакетами, ведь многие разработчики на определенной стадии развития проекта сталкиваются с проблемами из-за контроля версий.
По большому счету, каждый из этих менеджеров заслуживает отдельного разговора, но их возможности выходят далеко за рамки нашей статьи. Поэтому расскажем самое главное об этих продуктах.
Главное о Poetry
Poetry способен взять на себя всю работу с библиотеками в рамках виртуальной среды, в том числе устанавливать, обновлять и публиковать их. Например, возможностей pip
для этого уже не хватит. Кроме того, создание и упаковка приложения здесь реализована при помощи всего одной команды (замените myproject
на собственное название):
poetry new myproject
А, например, инструкция poetry init
позволит выполнить инициализацию проекта в уже созданной директории. Вводится эта инструкция из той же директории.
Также Poetry умеет выполнять публикацию проектов в частных репозиториях, отслеживать зависимости, а еще контролировать их версии. Наконец, он облегчает работу на собственных виртуальных серверах, обеспечивая надежную изоляцию ваших проектов. Найти этот замечательный инструмент можно здесь.
Главное о Pipenv
Если в двух словах, то Pipenv можно охарактеризовать, как pip
+ virtualenv
, но с продвинутыми возможностями. И на самом деле возможности этого менеджера гораздо шире. Так, он избавляет от необходимости пользоваться не слишком удобным файлом зависимостей requirements.txt
.
Вместо этого в Pipenv есть два других файла, один из которых, Pipfile.lock
, позволяет связывать версии библиотек, что хорошо для безопасности разрабатываемых приложений. Ну, а собственно Pipfile
является продвинутой заменой устаревшему файлу требований. А дело в том, что Pipfile
, в отличие от requirements.txt
, обновляется автоматически с изменением версий продукта, что здорово выручает при работе в команде, избавляя разработчиков от ошибок зависимостей. Pipenv можно найти здесь.
Что ж, теперь вы вооружены полным набором инструментов, и обилие зависимостей с разными версиями больше не должно вас пугать.
Содержание:развернуть
- Настройка виртуального окружения
-
Создание
-
Активация
-
Автоматическая активация
-
Деактивация
- Альтернативы venv
Все сторонние пакеты устанавливаются менеджером PIP глобально. Проверить это можно просто командой pip show <имя_пакета>
.
root@purplegate:~# pip3 show pytest
Name: pytest
Version: 5.3.2
Summary: pytest: simple powerful testing with Python
Home-page: https://docs.pytest.org/en/latest/
Author: Holger Krekel, Bruno Oliveira, Ronny Pfannschmidt, ...
License: MIT license
Location: /usr/local/lib/python3.8/site-packages
Requires: more-itertools, pluggy, py, wcwidth, attrs, packaging
Required-by:
Location — путь до ваших глобальных пакетов.
В большинстве случаев, устанавливать пакеты глобально — плохая идея 🙅♂️ Почему? Рассмотрим простой пример:
Допустим у нас есть два проекта: «Project A» и «Project B». Оба проекта зависят от библиотеки Simplejson. Проблема возникает, когда для «Project A» нужна версия Simplejson 3.0.0, а для проекта «Project B» — 3.17.0. Python не может различить версии в глобальном каталоге site-packages
— в нем останется только та версия пакета, которая была установлена последней.
Решение данной проблемы — создание виртуального окружения (virtual environment).
Основная цель виртуального окружения Python — создание изолированной среды для python-проектов
Это означает, что каждый проект может иметь свои собственные зависимости, независимо от других проектов.
Настройка виртуального окружения
Один из самых популярных инструментов для создания виртуального окружения — virtualenv. Однако в данной статье мы будем рассматривать более свежий инструмент venv.
Устанавливать venv не нужно — он входит в стандартную библиотеку Python
Создание
Для создания виртуального окружения, перейдите в директорию своего проекта и выполните:
python -m venv venv
-m
— флаг для запуска venv
как исполняемого модуля.
venv
— название виртуального окружения (где будут храниться ваши библиотеки).
В результате будет создан каталог venv/
содержащий копию интерпретатора Python, стандартную библиотеку и другие вспомогательные файлы. Все новые пакеты будут устанавливаться в venv/lib/python3.x/site-packages/
.
Виртуальное окружение также можно создать в IDE PyCharm, для этого:
- Зайдите в настройки интерпретатора («Settings» → «Project:<name>» → «Project Interpreter«);
- Нажмите на шестеренку в верхнем правом углу, выберите «Add..«;
- Выберите «Virual Enviroment» и задайте параметры.
Активация
Чтобы начать пользоваться виртуальным окружением, необходимо его активировать:
venv\Scripts\activate.bat
— для Windows;source venv/bin/activate
— для Linux и MacOS.
source
выполняет bash-скрипт без запуска дополнительного bash-процесса.
Проверить успешность активации можно по приглашению оболочки. Она будет выглядеть так:
(venv) root@purplegate:/var/test#
Также новый путь до библиотек можно увидеть выполнив команду:
python -c "import site; print(site.getsitepackages())"
Если вы используете IDE PyCharm, то при открытии проекта он автоматически найдет созданное виртуальное окружение и уведомит о его использовании. Проверить настройки виртуального окружения можно в «Settings» → «Project:<name>» → «Project Interpreter» (путь до интерпретатора должен быть вида [путь до проекта]/venv/Scripts/python.exe)
.
Интересный факт: в виртуальном окружении вместо команды python3 и pip3, можно использовать python и pip
Автоматическая активация
В некоторых случаях, процесс активации виртуального окружения может показаться неудобным (про него можно банально забыть 🤷♀️).
На практике, для автоматической активации перед запуском скрипта, создают скрипт-обертку на bash
:
#!/usr/bin/env bash
source $BASEDIR/venv/bin/activate
python $BASEDIR/my_app.py
Теперь можно установить права на исполнение и запустить нашу обертку:
chmod +x myapp/run.sh
./myapp/run.sh
Деактивация
Закончив работу в виртуальной среде, вы можете отключить ее, выполнив консольную команду:
deactivate
Альтернативы venv
На данный момент существует несколько альтернатив для venv:
- pipenv — это pipfile, pip и virtualenv в одном флаконе;
- pyenv — простой контроль версий Питона;
- poetry — новый менеджер для управления зависимостями;
- autoenv — среды на основе каталогов;
- pew — инструмент для управления несколькими виртуальными средами, написанными на чистом Python;
- rez — интегрированная система конфигурирования, сборки и развертывания пакетов для программного обеспечения.
Стоит ли использовать виртуальное окружение в своей работе — однозначно да. Это мощный и удобный инструмент изоляции проектов друг от друга и от системы. С помощью виртуального окружения можно использовать даже разные версии Python!
Однако рекомендуем присмотреться к более продвинутым вариантам, например к pipenv или poetry.
Виртуальные среды (окружения) используются в Python 3 контроля версионности пакетов. Кроме контроля версий среды используют для использования разных интерпретаторов. Самих пакетов, которые создают виртуальные окружения много. В этой статье речь пойдет про venv, virtualenv и virtualenvwrapper.
Для чего нужно виртуальные среды?
При создании скрипта или программы вы часто используете сторонние модули (пакеты). Если в последующем потребуется перенос программы на другой компьютер, то вы можете столкнуться с двумя проблемами:
- Нужные пакеты отсутствуют на новом компьютере и придется проверять каждый файл программы для их поиска. Либо получить список установленных пакетов через «pip list» на старом компьютере, который выведет множество лишних модулей.
- Даже если количество пакетов или файлов программ маленькое, или вы его создали отдельно, то вы все равно можете столкнуться с проблемами в версиях. Пакеты могли быть обновлены, а методы и классы изменены.
Использование виртуальных сред избавляет вас от этих проблем. В таком виртуальной среде находится свой интерпретатор, свой pip и все пакеты относятся только к нему. Так же, весь проект, можно перенести как папку на другой компьютер без ошибок.
Кроме этого вы можете запускать разные версии Python в разных виртуальных средах, что сильно упрощает работу.
Установка и создания окружения с virtualenv
Самый популярный пакет, который используется для создания виртуальных сред в Python, это virtualenv. Для его установки на Windows выполните:
pip install virtualenv
Для установки на Linux системах, для Python 3, понадобится выполнить такую команду:
sudo pip3 install virtualenv
Если вы не будете использовать sudo, то в зависимости от версии ОС у вас появятся разные ошибки. В CentOS установка не выполнится вовсе, а в Ubuntu не будет добавлен путь в переменную окружения:
- PermissionError: [Errno 13] Permission denied: ‘/usr/local/lib/python3.6’
- Command ‘virtualenv’ not found, but can be installed with: sudo apt install virtualenv
Далее, вне зависимости от того используете ли вы Linux или Windows, вы можете выполнить команду получения справки:
virtualenv --help
Я использую Python 3.6, и так я создам окружение в папке projectname/venv:
virtualenv -p python3.6 project/venv
Способ выше устанавливает окружение относительно текущего пути. Если нужно установить на другом диске или каталоге, то можно использовать абсолютный путь. Так же не обязательно указывать параметр «-p» если вы используете одну версию Python. Вариант как это может быть сделано на Windows:
virtualenv D:\project\venv
Само расположение виртуального окружения рекомендуется создавать в одной папке вместе разрабатываемым приложением. Такую структуру будет легче сопровождать. Я обычно придерживаюсь такой структуры:
-projectname # Каталог проекта
--venv # Окружение
--app # Каталог с приложением
Активация и выход из окружения
Для того что бы виртуальное окружения начало работать его нужно активировать. В разных ОС это делается по-разному.
В случаях с Linux указываем полный путь до venv/bin/activate:
source project/venv/bin/activate
Для активации в Windows, в папке venv\Scripts есть несколько файлов:
- activate.ps1 — для активации через Powershell;
- activate.bat — для активации через CMD.
Для активации просто укажите полный путь до файла. Например:
D:\projectname\venv\Scripts\activate.ps1
О том что вы находитесь в виртуальном окружении свидетельствуют следующие надписи:
Вы так же можете сравнить количество установленных пакетов внутри виртуального окружения с тем, что установлено вне:
pip list
Теперь вы можете устанавливать пакеты, которые будут работать только в этой среде.
Для выхода из окружения, за исключением запуска с помощью CMD, используйте команду:
deactivate
Для CMD нужно указать путь до файла «venv\Scripts\deactivate.bat».
Управление средами через virtualenvwrapper
Если вы создаете множество виртуальных сред, например для тестирования в разных версиях Python, вы можете использовать virtualenvwrapper. Этот пакет представляет собой надстройку для virtualenv для более удобной работы и устанавливается отдельно.
Благодаря этому пакету мы сможем запускать ваши окружения так:
workon project_name
# вместо
source project_name/venv/bin/activate
Для Windows нужно установить следующий пакет:
pip install virtualenvwrapper-win
Для Linux нужно так же использовать sudo:
sudo pip3 install virtualenvwrapper
Настройки для Linux
Virtualenvwrapper хранит все окружения в одном месте. Это место определяется через переменную WORKON_HOME в Linux и по умолчанию равно директории ‘/home/пользователь/.virtualenvs’. Если вы хотите изменить это расположение — выполните команду экспорта с нужным путем:
export WORKON_HOME = /var/envs/
# Создание директории
source ~/.bashrc
mkdir -p $WORKON_HOME
Следующая команда добавит скрипты в домашний каталог для удобной работы:
source /usr/local/bin/virtualenvwrapper.sh
# Если путь отличается, то файл virtualenvwrapper.sh можно найти так
which virtualenvwrapper.sh
При выполнении предыдущей команды у меня появилась ошибка:
virtualenvwrapper.sh: There was a problem running the initialization hooks. If Python could not import the module virtualenvwrapper.hook_loader
Она исправилась добавлением переменной в env с путем до нужного интерпретатора:
export VIRTUALENVWRAPPER_PYTHON=/usr/bin/python3
Настройки для Windows
Все виртуальные среды, которые будут созданы, по умолчанию будут располагаться по пути «C:\Users\%USERNAME%\Envs». Если вам нужно изменить расположение, то создайте переменную WORKON_HOME с нужной директорией:
Важный момент, в случае с Windows, команды virtualenvwrapper не будут выполняться Powershell. Команды работают только через CMD.
Основные команды
Далее мы можем использовать следующие команды (основные):
- mkvirtualenv — создание окружения;
- lsvirtualenv — отображение списка окружений;
- rmvirtualenv — удаление;
- workon — переключение между виртуальными средами;
- deactivate — выход из текущего окружения.
Так мы создадим виртуальную среду:
mkvirtualenv project_name
Так выйдем из созданной среды:
deactivate
Активация окружения:
workon django3.0
Если нужно использовать другую версию Python:
mkvirtualenv -p python2.7 project_name/venv
Получение справки:
mkvirtualenv -h
Создание виртуальных сред со встроенным пакетом Python venv
Ранее, до версии Python >= 3.6 базовая установка интерпретатора шла вместе с пакетом pyenv, но на данный момент он считается устаревшим и более не поддерживается. На его смену пришел venv. В некоторых версиях ОС (Ubuntu/Debian) может потребоваться его отдельная установка:
sudo apt install python3-venv
Проверить, то что пакет venv установлен, можно так:
python -m venv
# или
python3 -m venv
Следующая команда создаст виртуальную среду:
python -m venv C:\project_name\project_venv
# или
python3 -m venv /var/project_name/project_venv
Выбранная версия Python и стандартные библиотеки будут скопированы в указанную папку.
Активация окружения выполняется следующим образом:
# CMD
C:\project_name\project_venv\Scripts\activate.bat
# Powershell
C:\project_name\project_venv\Scripts\Activate.ps1
# Bash
project_name/project_venv/bin/activate
Для выхода из окружения:
# CMD
C:\project_name\project_venv\Scripts\deactivate.bat
# Powershell и bash
deactivate
Создание виртуального окружения в Pycharm
В некоторых IDE, например Pycharm, консоль встроенная и по умолчанию у вас будет запускаться интерпретатор выбранный в настройках. В Pycharm вы можете создать или изменить проект привязав его к определенному интерпретатору.
Виртуальную среду можно создать при создании нового проекта. Для этого нужно зайти по следующему пути:
В новом окне выбрать название проекта, место для копирования, интерпретатор и нажать кнопку создания окружения:
Для настройки окружения для старых проектов нужно зайти в настройки:
Во вкладе «Python Interpreter» будет выбор из существующих интерпретаторов (1). Либо можно создать новый (2):
Создание списка установленных пакетов Requirements.txt
Используя виртуальные окружения можно легко создавать файл, в котором будут собраны все названия и версии пакетов для определенного проекта. Этот подход используется для удобства работы, так как одной программой мы сразу установим нужные пакеты.
Так мы получим список пакетов, установленных в виртуальном окружении, в формате читаемом pip:
pip freeze
Следующим способом мы экспортируем этот список в файл Requirements.txt (способ подходит для Bash/CMD/Powershell):
pip freeze > Requirements.txt
На другом компьютере/среде мы можем этот список быстро проверить и установить отсутствующие пакеты следующей командой:
pip install -r Requirements.txt
…
Теги:
#python
#virtualenv
#venv