Python 虚拟环境venv详解

目录

• 什么是虚拟环境
• 一句话总结
• 为什么要虚拟环境
• 说下背景
• 了解下第三方库的安装目录
• 带来的问题
• 通过 venv 操作虚拟环境
• 创建虚拟环境
• 激活虚拟环境
• 关闭虚拟环境
• Pycharm 项目关联新创建的虚拟环境
• Python Interpreter 选中虚拟环境
• 安装项目所需要的库
• Pycharm 创建虚拟环境
• 查看虚拟环境的目录
• bin
• include
• lib
• 从虚拟环境生成 requirement.txt
• 先看看有哪些包
• pip freeze
• 包管理利器 popety

什么是虚拟环境

• 这是 Python 3.3 的新特性：https://www.python.org/dev/peps/pep-0405/
• 假设自己电脑主机的 Python 环境称为系统环境，而默认情况下，虚拟环境和系统环境是完全隔离的
• 每个系统环境下可以有多个虚拟环境
• 每个虚拟环境都有自己的 Python 二进制文件及单独的包安装目录，可以在虚拟环境中安装属于自己的 Python 包，而系统环境、其他虚拟环境并不会拥有这些 Python 包

一句话总结

Python 虚拟环境主要是为不同 Python 项目创建一个隔离的环境，每个项目都可以拥有独立的依赖包环境，而项目间的依赖包互不影响

为什么要虚拟环境

说下背景

• 假设一个电脑包含多个 Python 项目
• 每个项目所需的 Python 版本不一致，比如：Python 2.X、Python 3.X
• 每个项目所需的依赖包不一致，比如 A 项目只要 Selenium 相关依赖包，B 项目只要 Appium 相关依赖包
• 不同项目用同一个依赖包，但依赖包版本可能不一致

假设现在不用虚拟环境会有什么问题？

了解下第三方库的安装目录

默认情况下，Python 第三方库都是装在系统固定目录的，比如 Mac 电脑

>>> import site
>>> site.getsitepackages()
['/usr/local/Cellar/python@3.9/3.9.5/Frameworks/Python.framework/Versions/3.9/lib/python3.9/site-packages']

电脑上所有项目都会从这个目录去存储、查找第三方库（站点库）

带来的问题

• 不同项目使用同一个依赖包，但使用不同版本的依赖包时，意味着当开发 A 项目的时候，要装一次依赖包 A 版本，转开发 B 项目时，先要卸载依赖包 A 版本，再重装 B 版本...
• 一个环境下要安装所有项目需要的依赖包，所以当某个项目需要生成 requirement.txt 的时候，会带上很多用不上的依赖包，要删还得手工一个个删....

通过 venv 操作虚拟环境

Python 3.5 后推荐使用 venv 来创建虚拟环境

创建虚拟环境

python3 -m venv fastapi_test

fastapi_test 是虚拟环境名字，可以自定义

激活虚拟环境

source <环境名称>/bin/activate 

可以看到虚拟环境中的 Package 只有最基础的 pip、setuptools

关闭虚拟环境

deactivate

Pycharm 项目关联新创建的虚拟环境

先在项目目录下创建好虚拟环境

Python Interpreter 选中虚拟环境

安装项目所需要的库

Pycharm 创建虚拟环境

• 选中 Python Interpreter
• 查看更多 Interpreters
• 添加一个新的 Interpreters
• 选择 New environment，默认选项即可，确定

查看虚拟环境的目录

刚刚创建的两个虚拟环境的目录其实是一样的

bin

与虚拟环境交互的文件

>> ll
total 72
-rw-r--r--  1 polo  staff   8.6K Sep 14 09:26 Activate.ps1
-rw-r--r--  1 polo  staff   1.9K Sep 14 09:26 activate
-rw-r--r--  1 polo  staff   882B Sep 14 09:26 activate.csh
-rw-r--r--  1 polo  staff   2.0K Sep 14 09:26 activate.fish
-rwxr-xr-x  1 polo  staff   269B Sep 14 08:40 pip
-rwxr-xr-x  1 polo  staff   269B Sep 14 08:40 pip3
-rwxr-xr-x  1 polo  staff   269B Sep 14 08:40 pip3.9
lrwxr-xr-x  1 polo  staff     9B Sep 14 08:40 python -> python3.9
lrwxr-xr-x  1 polo  staff     9B Sep 14 08:40 python3 -> python3.9
lrwxr-xr-x  1 polo  staff    39B Sep 14 08:40 python3.9 -> /usr/local/opt/python@3.9/bin/python3.9

include

编译 Python 包的 C 头文件

lib

包含Python 版本的副本（python3.9），以及安装每个依赖包的 site-packages 文件夹

>> pwd
/Users/polo/Downloads/FastAPI_project/fastapi_test/lib/python3.9/site-packages

>> ll
total 224
drwxr-xr-x   3 polo  staff    96B Sep 14 09:27 __pycache__
drwxr-xr-x   5 polo  staff   160B Sep 14 08:40 _distutils_hack
-rw-r--r--   1 polo  staff   152B Sep 14 08:40 distutils-precedence.pth
drwxr-xr-x  28 polo  staff   896B Sep 14 09:27 fastapi
drwxr-xr-x   8 polo  staff   256B Sep 14 09:27 fastapi-0.68.1.dist-info
drwxr-xr-x   8 polo  staff   256B Sep 14 08:40 pip
drwxr-xr-x  10 polo  staff   320B Sep 14 08:40 pip-21.1.1.dist-info
drwxr-xr-x   7 polo  staff   224B Sep 14 08:40 pkg_resources
drwxr-xr-x  53 polo  staff   1.7K Sep 14 09:27 pydantic
drwxr-xr-x   9 polo  staff   288B Sep 14 09:27 pydantic-1.8.2.dist-info
drwxr-xr-x  41 polo  staff   1.3K Sep 14 08:40 setuptools
drwxr-xr-x  11 polo  staff   352B Sep 14 08:40 setuptools-56.0.0.dist-info
drwxr-xr-x  27 polo  staff   864B Sep 14 09:27 starlette
drwxr-xr-x   8 polo  staff   256B Sep 14 09:27 starlette-0.14.2.dist-info
drwxr-xr-x   8 polo  staff   256B Sep 14 09:27 typing_extensions-3.10.0.2.dist-info
-rw-r--r--   1 polo  staff   107K Sep 14 09:27 typing_extensions.py

从虚拟环境生成 requirement.txt

先看看有哪些包

> pip list
Package           Version
----------------- --------
fastapi           0.68.1
pip               21.1.1
pydantic          1.8.2
setuptools        56.0.0
starlette         0.14.2
typing-extensions 3.10.0.2

pip freeze

在激活虚拟环境下敲

pip freeze > requirement.txt

这样生成的 requirement.txt 文件就只包含虚拟环境中已安装的依赖包了！

包管理利器 popety

TODO

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