《Python從小白到大牛》第2篇開發環境搭建

時間 2020-02-09

原文原文鏈接

開發環境搭建

《論語•魏靈公》曰：「工欲善其事，必先利其器」，作好一件事，準備工做很是重要。在開始學習Python技術以前，先介紹如何搭建Python開發環境是很是重要的一件事件。python

就開發工具而言Python官方只提供了一個解釋器和交互式運行編程環境，而沒有IDE（Integrated
Development
Environments，集成開發環境）工具，事實上開發Python的第三方IDE工具也很是的多，這裏列舉幾個Python社區推薦使用的幾個工具：編程

PyCharm。JetBrains公司開發的Python IDE工具。框架
Eclipse+PyDev插件。PyDev插件，下載地址www.pydev.org。eclipse
Visual Studio Code。微軟公司開發的，可以開發多種語言的，跨平臺IDE工具。

這幾款工具都有免費版本，能夠跨平臺（Windows、Linux和macOS）。從編程程序代碼、調試、版本管理等角度看PyCharm和Eclipse+PyDev都很強大，但Eclipse+PyDev安裝有些麻煩，須要本身安裝PyDev插件。Visual
Studio Code風格相似於Sublime
Text文本的IDE工具，同時又兼顧微軟的IDE易用性，只要是安裝相應的插件它幾乎聲明均可以開發。PyCharm與Visual
Studio Code相比，Visual Studio
Code內核小，佔用內存少，開發Python須要安裝擴展（插件），更適合有必定開發經驗的人使用。而PyCharm只要是下載完成，安裝成功就可使用了，須要配置工做很是的少。ide

提示
Eclipse工具雖然是跨平臺開發工具，可是它編寫源代碼文件的字符集默認是平臺相關的，即在Windows平臺下默認字符集是GBK，Linux和macOS平臺下默認是UTF-8。這樣在Windos下編寫的源代碼文件若是其中有中文字符，當在其餘平臺打開時，則會發生中文亂碼。函數

綜上所述，筆者我的推薦使用PyCharm，但考慮到廣大讀者不一樣喜愛，本章會分別介紹這三個工具的安裝和配置過程。工具

提示
本書提供給讀者的示例源代碼主要都基於PyCharm工具編寫的項目，所以打開這些代碼須要PyCharm工具。性能

搭建Python環境

不管是否使用IDE工具，首先應該先安裝Python環境。因爲歷史的緣由，可以提供Python環境產品有多個，包括：學習

CPython。CPython是Python官方提供，通常狀況下提到的Python就是指CPython，CPython是基於C語言編寫的，它實現的Python解釋器可以將源代碼編譯爲字節碼（Bytecode），相似於Java語言，而後再由虛擬機執行，這樣當再次執行相同源代碼文件時，若是源代碼文件沒有修改過，那麼它會直接解釋執行字節碼文件，這樣會提升程序的運行速度。
PyPy。是基於Python實現的Python環境。速度要比Cpython快，但兼容性不如CPython。官網www.pypy.org。
Jython。是基於Java實現的Python環境。能夠將Python代碼編譯爲Java字節碼，能夠在Java虛擬機下運行。官網www.jython.org。
IronPython。是基於.NET平臺實現的Python環境，能夠.NET Framework連接庫。官網
www.ironpython.net。

考慮到兼容性和性能，本書使用Python官方提供CPython做爲Python開發環境。Python官方CPython有多個不一樣平臺版本（Windows、Linux/UNIX和macOS），其中大部分Linux、UNIX和macOS操做系統都已經安裝了Python，只是版本有所不一樣。

提示
考慮到大部分讀者使用的仍是Windows系統，所以本書重點介紹Windows平臺下Python開發環境的搭建。

截止本書編寫完成爲止，Python官方對外發布的最新是Python 3.6。圖2-1所示是Python
3.6下載界面，它的下載地址是https://www.python.org/downloads。其中有Python
3和Python 3多種版本能夠下載，另外還能夠選擇不一樣的操做系統Linux、UNIX和Mac OS
X[^1]和Windows。若是在當前頁面單擊Download Python 3.6.x按鈕，則會下載Python
3.6.x安裝文件。注意這裏下載的Windows安裝文件都是32位的，若是想下載64位安裝的文件，能夠單擊圖2-1中①所示的Windows超連接，進入如圖2-2所示頁面，在該頁面中單擊Windows
x86-64 executable installer超連接，下載Python Windows 64位安裝的文件。

[^1]: Mac OS X是蘋果桌面操做系統，基於UNIX操做系統，如今更名爲macOS。

筆者下載的是載Windows
64位python-3.6.4-amd64.exe。下載完成後就能夠安裝了，雙擊該文件就能夠安裝了，安裝過程當中會彈出如圖2-3所示的內容選擇對話框，選中複選框Add
Python 3.6 to
PATH，選中該複選框能夠將Python的安裝路徑添加的環境變量PATH中，這樣就能夠在任何文件夾下使用Python命令了。Customize
installation能夠自定義安裝，本例選擇Install Now這會進行默認安裝，單擊Install
Now開始安裝，直到安裝結束關閉對話框，便可安裝成功。

安裝成功後，安裝文件位於\<用戶文件夾\>\AppData\Local\Programs\Python\Python36下面，在Windows開始菜單中打開Python
3.6文件夾，會發現4個快捷方式文件，如圖2-4所示。這4個文件說明以下：

IDLE (Python 3.6 64-bit).lnk。打開Python
IDLE工具，IDLE是Python官方提供的編寫Python程序的交互式運行編程環境工具。
Python 3.6 (64-bit).lnk。打開Python解釋器。
Python 3.6 Manuals (64-bit).lnk。打開Python幫助文檔。
Python 3.6 Module Docs (64-bit).lnk。打開Python內置模塊幫助文檔。

PyCharm開發工具

PyCharm是Jetbrains公司（www.jetbrains.com）研發的開發Python的IDE開發工具。Jetbrains是一家捷克公司，它開發的不少工具都好評如潮，如圖2-5所示JetBrains開發的工具，這些工具能夠編寫C/C++、C#、DSL、Go、Groovy、Java、JavaScript、Kotlin、Objective-C、PHP、Python、Ruby、Scala、SQL和Swift語言。

下載和安裝

在圖2-5所示的頁面中單擊PyCharm或經過地址https://www.jetbrains.com/pycharm/download/，進入如圖2-6所示下載頁面，可見PyCharm有兩個版本：Professional和Community。Professional是收費的，能夠免費試用30天，若是超過30天，則須要購買軟件許可(License
key)。Community成爲社區版，它是徹底免費的，對於學習Python語言社區版已經足夠了。在圖2-6頁面下載PyCharm工具，完成以後便可安裝了。

下載安裝文件成功後，既能夠安裝了，安裝過程很是簡單，這裏再也不贅述。

設置Python解釋器

啓動剛剛安裝成功的PyCharm，須要根據我的喜愛進行一些基本的設置，這些設置過程很是簡單，這裏再也不贅述。基本設置完成進入PyCharm歡迎界面，如圖2-7所示。單擊歡迎界面底部的Configure按鈕，在彈出菜單中選擇Settings，選擇左邊Project
Interpreter（解釋器）打開解釋器配置對話框，圖2-8所示，若是右邊的Project
Interpreter沒有設置，能夠單擊下拉按鈕選擇Python解釋器（見編號①），下拉列表中沒有Python解釋器，能夠單擊配置按鈕添加Python解釋器（見編號②）。

在圖2-8中單擊配置按鈕會彈出一個菜單如圖2-9所示，單擊Show
All菜單能夠顯示全部可用的Python解釋器，若是沒有能夠單擊Add
Local菜單添加Python解釋器，彈出如圖2-10所示對話框，其中有三個Python解釋器虛擬環境：

Virtuallenv
Environment是Python解釋器虛擬環境，當有多個不一樣的Python版本須要切換時，可使用該選項。
Conda Environment是配置Conda環境，
Conda是一個開源的軟件包管理系統和環境管理系統。安裝Conda通常是經過安裝Anaconda實現的，Anaconda
是一個Python語言的免費增值發行版，用於進行大規模數據處理、預測分析和科學計算,
致力於簡化包的管理和部署。
System
Interpreter是配置當前系統安裝的Python解釋器，本例中須要選中該選項，選中該選項在右邊的Interpreter選擇當前系統安裝的Python解釋器文件夾，如圖2-11所示。

選擇Python解釋器完成回到圖2-8所示對話框，此時可見添加完成的解釋器，如圖2-12所示。

在圖2-12所示對話框單擊OK按鈕關閉對話框，回到歡迎界面。

Eclipse+PyDev開發工具

Eclipse是著名的跨平臺IDE工具，最初Eclipse是IBM支持開發的免費Java開發工具，2001年11月貢獻給開源社區，如今它由非營利軟件供應商聯盟Eclipse基金會管理。Eclipse的自己也是一個框架平臺，它有着豐富的插件，例如C++、Python、PHP等開發其餘語言的插件。另外，Eclipse是綠色軟件不須要寫註冊表，卸載很是方便。

安裝Eclipse插件要比PyCharm麻煩，可分爲三個步驟：

1.
安裝JRE（Java運行環境）或JDK（Java開發工具包），Eclipse是基於Java的開發工具的，必須有Java運行環境才能運行。至於任何安裝JRE或JDK超出本書的介紹訪問，本書再也不贅述，讀者能夠參考其餘資料或參考筆者另外著做《Java從小白到大牛》第2章內容。

下載和安裝Eclipse。
安裝PyDev插件。

Eclipse下載和安裝

本書採用Eclipse 4.6^2版本做爲IDE工具，Eclipse
4.6下載地址是http://www.eclipse.org/downloads/，如圖2-13所示是Windows系統的下載Eclipse下載頁面，單擊「DOWNLOAD
64 bit」按鈕頁面會跳轉到，如圖2-14所示的選擇下載鏡像地址頁面，單擊Select Another
Mirror鏈接能夠改變下載鏡像地址，而後單擊DOWNLOAD按鈕開始下載。

4.6開發代號是Neon（氖氣），Eclipse開發代號的首字母是按照字母順序排列的。Eclipse
4.7開發代號是Oxygen（氧氣）。

下載完成後的文件是eclipse-inst-win64.exe，事實上eclipse-inst-win64.exe是安裝各類Eclipse版本客戶端，雙擊eclipse-inst-win64.exe彈出如圖2-15所示的界面，選擇Eclipse
IDE for Java Developers進入如圖2-16所示的界面，在該界面中Installation
Folder能夠改變安裝文件夾，選中create start menu
entry能夠添加快捷方式到開始菜單，選中create desktop
shortcut能夠在桌面建立快捷方式，設置完成後單擊INSTALL按鈕開始安裝，安裝完成若是2-17所示，單擊LAUNCH按鈕啓動Eclipse。

在Eclipse啓動過程當中，會彈出如圖2-18所示，選擇工做空間（workspace）對話框，工做空間是用來保存工程的文件夾。默認狀況下每次Eclipse啓動時候都須要選擇工做空間，若是你以爲每次啓動時都選擇工做空間比較麻煩，能夠選中Use
this as the default and to not ask
again選項，設置工做空間默認文件夾。初次啓動Eclipse成功後，會進入如圖2-19所示的歡迎界面。

安裝PyDev插件

PyDev插件的網站是http://www.pydev.org，不過須要直接在網站上下載插件。在Eclipse工具中能夠在線安裝插件。

安裝插件過程以下，首先啓動Eclipse，選擇菜單Help→Install New
Software彈出如圖2-20所示的對話框。單擊Add按鈕彈出如圖2-21所示對話框，在Location中輸入插件在線安裝地址http://pydev.org/updates，如圖2-22所示。

肯定輸入內容後單擊OK按鈕關閉對話，Eclipse經過剛剛輸入的網址查找插件，若是可以找到插件，則出現如圖2-23所示對話框，從中選擇PyDev插件按鈕。選擇完成後單擊Next按鈕進行安裝，安裝過程須要從網上下載插件，這個過程須要等一段時間。安裝插件後從新啓動Eclipse插件才能生效。

設置Python解釋器

PyDev插件按鈕安裝成功後，也須要設置Python解釋器。具體步驟：打開Eclipse，選擇菜單Window→Preferences，彈出設置對話框，選擇PyDev→Interpreters→Python
Interpreter，如圖2-24所示。若是系統安裝好了Python解釋器，能夠單擊右邊窗口的Quick
Auto-Config按鈕，若是可以成功找到Python解釋器，可見如圖2-25所示的對話框。可是若是找不到合適的Python解釋器，則能夠單擊New按鈕本身手動指定Python解釋器的安裝文件夾。

設置UTF-8編碼

在Windows下使用Eclipse還有一個麻煩的問題，在本章的開始提到過：Eclipse在Windows平臺下默認字符集是GBK，若是在Windows平臺下Eclipse編寫Python程序代碼，若是代碼中有中文則沒法解釋運行，會出現以下錯誤。若是在其餘平臺打開該代碼文件則會出現中文亂碼問題。

File "XXX.py", line 2
SyntaxError: Non-UTF-8 code starting with '\xc4' in file XXX.py on line 3, but no encoding declared; see http://python.org/dev/peps/pep-0263/ for details

解決上述問題有兩種方案：

在代碼文件的開通添加以下代碼指令，告訴解釋器採用GBK編碼進行解釋。
```
# -*-coding:gbk -*-
或
# coding=gbk
```
設置Eclipse編輯文本文件的默認字符集爲UTF-8。這種方案不涉及到代碼，本節介紹這種方案的設置過程。

具體步驟：打開Eclipse，選擇菜單Window→Preferences，彈出設置對話框，選擇General→Content
Types，打開右邊的Content
Types設置窗口，如圖2-26所示，首先Text文件類型，這種文件類型包含了全部的文本文件，而後在窗口底部的Default
encoding文本框中輸入utf-8（或UTF-8）設置字符集，而後單擊後面的Update按鈕設置字符集。

Visual Studio Code開發工具

Visual Studio Code是由微軟公司開發的IDE工具，與微軟的其餘的IDE，如Visual
Studio工具不一樣，Visual Studio
Code是跨平臺的，能夠安裝在Windows、Linux和macOS平臺上運行。Visual Studio
Code沒有限定只能開發特定語言程序，事實上只要安裝了合適的擴展（插件），它能夠開發任何語言程序。

Visual Studio
Code下載地址是https://code.visualstudio.com/，打開下載頁面如圖2-27所示，單擊Download
for Windows按鈕能夠下載Windows的Visual Studio
Code工具，若是下載其餘平臺工具能夠單擊Download for
Windows按鈕後面的下拉按鈕，在下拉框中選擇不一樣平臺的安裝文件，如圖2-28所示。

下載Visual Studio
Code安裝文件成功後，既能夠安裝了，安裝過程很是簡單，這裏再也不贅述。安裝完成後啓動Visual
Studio Code，歡迎界面如圖2-29所示。剛剛安裝成功的Visual Studio
Code是沒有Python擴展的，能夠在歡迎界面中安裝Python擴展，如圖2-29中編號①所示單擊Python超連接，便可安裝Python擴展。

另外，也能夠經過單擊如圖2-29中編號②所示擴展按鈕，打開如圖2-30所示擴展窗口，在擴展窗口文本框中輸入python關鍵字，如圖2-30中編號①所示，這是在擴展商店搜索Python相關的擴展，當找到合適的擴展，就能夠安裝了，如圖2-30中編號②所示。本例中須要Python
0.9.1進行安裝，這是Python的調試工具。

安裝完成以後能夠經過「文件」→「新建文件」，而後保存文件爲xxx.py，這樣Visual Studio
Code工具會識別出來這是一個Python源代碼文件，此時Visual Studio
Code提示PyLint沒有安裝，如圖2-31所示。PyLint是用來檢查 Python
代碼中的錯誤工具。如圖2-31所示單擊Install pylint進行安裝。

文本編輯工具

也有一些讀者喜歡使用單純的文本編輯工具編寫Python源程序代碼，而後再Python解釋器運行。這種方式客觀上能夠幫助初學者記住Python的一些關鍵字，以及經常使用的函數和類，可是這種方式用於實際項目開發，效率是很低的。爲了知足不一樣人的喜愛，本節仍是爲讀者推薦一些開發Python的文本編輯工具。

考慮跨平臺開發可使用的文本編輯工具：

Sublime
Text。近年來發展和壯大的文本編輯工具，全部的設置沒有圖形界面，在JSON格式[^3]的文件中進行的，初學者入門比較難，官網www.sublimetext.com。

[^3]: JSON(JavaScript Object Notation, JS對象標記)
是一種輕量級的數據交換格式，採用鍵值對形式，如：{"firstName": "John"}。
UltraEdit。歷史悠久強大的文本編輯工具，可支持文本列模式等不少有用的功能，官網www.ultraedit.com。

若是隻考慮Windows平臺開發，能夠選擇的文本編輯工具就不少了，經常使用以下：

Notepad++。Notepad++本意是Windows平臺Notepad（記事本）的升級，但其功能很是強大，可以很好地支持中文等多種語言，內置支持多達27種語言的語法高亮度顯示。更重要的是它是免費的。官網www.notepad-plus-plus.org。
EditPlus。歷史悠久強大的付費文本編輯工具，小巧、輕便、靈活，官網www.editplus.com。

這些工具下載和安裝都很簡單，而且都支持Python語言的高亮顯示，不須要任何配置工做，所以每一種軟件的下載、安裝和配置過程本節再也不贅述。