PYTHON基础技能 – Python虚拟环境管理的17个必备知识

释放双眼,带上耳机,听听看~!

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1. 什么是虚拟环境?

虚拟环境是一种工具,它为你的项目创建一个独立的 Python 环境。这样可以避免不同项目之间依赖冲突的问题。

为什么需要虚拟环境?

  • 隔离依赖:不同项目可能需要不同版本的库。
  • 一致性:保证开发、测试、生产环境一致。
  • 简化部署:每个项目都有自己的环境,更容易管理和部署。

示例代码:创建虚拟环境


1
<em>#&nbsp;使用&nbsp;venv&nbsp;模块创建虚拟环境</em><br>python&nbsp;-m&nbsp;venv&nbsp;my_venv

输出结果:

创建了一个名为

1
my_venv

的虚拟环境目录。

2. 如何激活虚拟环境?

激活虚拟环境后,所有安装的包都会安装在这个环境中。

Windows 系统:


1
<em>#&nbsp;激活虚拟环境</em><br>my_venv\Scripts\activate

Linux/MacOS 系统:


1
<em>#&nbsp;激活虚拟环境</em><br>source&nbsp;my_venv/bin/activate

输出结果:

终端显示

1
(my_venv)

表示已经进入虚拟环境。

3. 如何退出虚拟环境?

使用

1
deactivate

命令退出当前激活的虚拟环境。


1
<em>#&nbsp;退出虚拟环境</em><br>deactivate

输出结果:

终端不再显示

1
(my_venv)

4. 安装和卸载包

在虚拟环境中安装或卸载包。

安装包:


1
pip&nbsp;install&nbsp;numpy

卸载包:


1
pip&nbsp;uninstall&nbsp;numpy

输出结果:

安装和卸载包的过程及提示信息。

5. 查看已安装的包

查看虚拟环境中已安装的所有包。


1
pip&nbsp;list

输出结果:

列出所有已安装的包及其版本号。

6. 升级包

升级虚拟环境中已安装的包。


1
pip&nbsp;install&nbsp;--upgrade&nbsp;numpy

输出结果:

显示升级过程和新版本信息。

7. 创建和使用 requirements 文件

为了方便项目管理和部署,通常会创建一个

1
requirements.txt

文件来记录项目所需的所有依赖包及其版本。

创建 requirements 文件:


1
pip&nbsp;freeze&nbsp;&gt;&nbsp;requirements.txt

输出结果:

生成一个包含所有已安装包及其版本的

1
requirements.txt

文件。

安装 requirements 文件中的包:


1
pip&nbsp;install&nbsp;-r&nbsp;requirements.txt

输出结果:

根据

1
requirements.txt

文件安装所有包。

8. 多个项目共用一个虚拟环境

有时我们需要多个项目共享同一个虚拟环境,这可以通过指定虚拟环境路径实现。

创建虚拟环境并设置路径:


1
python&nbsp;-m&nbsp;venv&nbsp;/path/to/shared_venv

激活共享虚拟环境:


1
source&nbsp;/path/to/shared_venv/bin/activate

输出结果:

激活共享虚拟环境。

9. 虚拟环境的生命周期管理

虚拟环境创建后,有时需要删除不再使用的环境。

删除虚拟环境:


1
rm&nbsp;-rf&nbsp;my_venv

输出结果:

删除名为

1
my_venv

的虚拟环境目录。

10. 虚拟环境与 PyCharm 集成

PyCharm 是一个常用的 Python 开发环境,可以方便地管理虚拟环境。

创建并选择虚拟环境:

1. 打开 PyCharm。 2.

1
File

菜单中选择

1
Settings

(MacOS 上是

1
Preferences

)。 3. 导航到

1
Project: &lt;project_name&gt;

->

1
Python Interpreter

4. 点击右上角的齿轮图标,选择

1
Add

5. 选择

1
Existing Environment

并浏览到虚拟环境的路径。 6. 选择

1
OK


12. 虚拟环境的高级用法

12.1 使用 Conda 虚拟环境

Conda 是一个非常强大的包管理器和环境管理工具,尤其适合数据科学项目。

安装 Conda:


1
<em>#&nbsp;下载&nbsp;Miniconda&nbsp;安装包</em><br>wget&nbsp;https://repo.anaconda.com/miniconda/Miniconda3-latest-Linux-x86_64.sh<br><br><em>#&nbsp;安装&nbsp;Miniconda</em><br>bash&nbsp;Miniconda3-latest-Linux-x86_64.sh<br><br><em>#&nbsp;启动&nbsp;Conda</em><br>source&nbsp;~/.bashrc

创建 Conda 虚拟环境:


1
conda&nbsp;create&nbsp;--name&nbsp;my_conda_env&nbsp;python=3.9

激活 Conda 虚拟环境:


1
conda&nbsp;activate&nbsp;my_conda_env

输出结果:

激活了名为

1
my_conda_env

的 Conda 虚拟环境。

安装包:


1
conda&nbsp;install&nbsp;numpy&nbsp;pandas

输出结果:

安装了

1
numpy

1
pandas

包。

查看已安装的包:


1
conda&nbsp;list

输出结果:

列出所有已安装的包及其版本号。

13. 虚拟环境与 Docker 的结合

Docker 是一个容器化平台,可以在容器中运行虚拟环境,进一步隔离环境。

创建 Dockerfile:


1
<em>#&nbsp;使用官方&nbsp;Python&nbsp;镜像作为基础镜像</em><br>FROM&nbsp;python:3.9-slim<br><br><em>#&nbsp;设置工作目录</em><br>WORKDIR&nbsp;/app<br><br><em>#&nbsp;复制&nbsp;requirements&nbsp;文件</em><br>COPY&nbsp;requirements.txt&nbsp;.<br><br><em>#&nbsp;安装依赖包</em><br>RUN&nbsp;pip&nbsp;install&nbsp;-r&nbsp;requirements.txt<br><br><em>#&nbsp;复制应用代码</em><br>COPY&nbsp;.&nbsp;.<br><br><em>#&nbsp;设置端口</em><br>EXPOSE&nbsp;5000<br><br><em>#&nbsp;运行应用</em><br>CMD&nbsp;&#091;"python",&nbsp;"app.py"]

构建 Docker 镜像:


1
docker&nbsp;build&nbsp;-t&nbsp;my_flask_app&nbsp;.

运行 Docker 容器:


1
docker&nbsp;run&nbsp;-p&nbsp;5000:5000&nbsp;my_flask_app

输出结果:

启动 Docker 容器并在浏览器中访问

1
http://127.0.0.1:5000/

显示 “Hello, World!”。

14. 虚拟环境的自动化管理

自动化管理虚拟环境可以提高开发效率,减少人为错误。

使用 Poetry 自动化管理:

安装 Poetry:


1
curl&nbsp;-sSL&nbsp;https://install.python-poetry.org&nbsp;|&nbsp;python3&nbsp;-

创建虚拟环境并安装依赖:


1
poetry&nbsp;new&nbsp;my_project<br>cd&nbsp;my_project<br>poetry&nbsp;install

输出结果:

创建了一个名为

1
my_project

的项目,并自动创建并激活了虚拟环境,同时安装了依赖。

添加依赖:


1
poetry&nbsp;add&nbsp;numpy

输出结果:

1
numpy

添加到

1
pyproject.toml

文件,并自动安装。

查看已安装的包:


1
poetry&nbsp;show

输出结果:

列出所有已安装的包及其版本号。

15. 虚拟环境与 Git 的集成

在使用 Git 版本控制时,虚拟环境可以帮助确保环境的一致性。

创建
1
.gitignore

文件:


1
2
# .gitignore
venv/

添加
1
.gitignore

文件到 Git:


1
git&nbsp;add&nbsp;.gitignore<br>git&nbsp;commit&nbsp;-m&nbsp;"Add&nbsp;.gitignore&nbsp;to&nbsp;exclude&nbsp;virtual&nbsp;environment"

输出结果:

1
.gitignore

文件添加到 Git,并排除了虚拟环境目录。

16. 虚拟环境的多版本支持

在某些情况下,需要在同一台机器上管理多个不同版本的 Python。

安装 pyenv:


1
<em>#&nbsp;安装&nbsp;pyenv</em><br>curl&nbsp;https://pyenv.run&nbsp;|&nbsp;bash

初始化 pyenv:


1
export&nbsp;PYENV_ROOT="$HOME/.pyenv"<br>export&nbsp;PATH="$PYENV_ROOT/bin:$PATH"<br>if&nbsp;command&nbsp;-v&nbsp;pyenv&nbsp;1&gt;/dev/null&nbsp;2&gt;&amp;1;&nbsp;then<br>&nbsp;&nbsp;eval&nbsp;"$(pyenv&nbsp;init&nbsp;-)"<br>fi

安装 Python 版本:


1
pyenv&nbsp;install&nbsp;3.8.0

创建虚拟环境:


1
python&nbsp;-m&nbsp;venv&nbsp;my_venv_38

激活虚拟环境:


1
source&nbsp;my_venv_38/bin/activate

输出结果:

创建并激活了使用 Python 3.8.0 的虚拟环境。

17. 实战案例:使用虚拟环境部署 Django 应用

假设我们要在一个 Django 应用中使用虚拟环境,以下是具体步骤:

创建虚拟环境:


1
python&nbsp;-m&nbsp;venv&nbsp;django_app_venv

激活虚拟环境:


1
source&nbsp;django_app_venv/bin/activate

安装 Django 及其依赖:


1
pip&nbsp;install&nbsp;Django&nbsp;psycopg2-binary

创建 Django 应用:


1
django-admin&nbsp;startproject&nbsp;my_django_app<br>cd&nbsp;my_django_app

运行 Django 应用:


1
python&nbsp;manage.py&nbsp;runserver

输出结果:

启动 Django 服务器并在浏览器中访问

1
http://127.0.0.1:8000/

显示 “Django” 的欢迎页面。

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