Python 虛擬環境全知道

對於每一個python項目依賴的庫版本都有可能不同，若是將依賴包都安裝到公共環境的話顯然是無法進行區分的，甚至是不一樣的項目使用的python版本都不盡相同，有的用python2.7，有的用python3.6，因此對於python項目的環境進行隔離管理就成爲一個必然的需求了。

需求

• 不一樣項目間能區分依賴包版本
• 不一樣項目間能區分python版本
• 方便自由切換

解決方案

• 解決依賴包問題：virtualenv
• 解決python版本問題：pyenv
• 終極(也許吧)解決方案：docker

virtualenv

運行pip install virtualenv便可安裝virtualenv，固然了還能夠用easy_install安裝，即便是沒有安裝任何Python包管理器(好比pip)，也能夠直接獲取virtualenv.py並運行python virtualenv.py，效果也是同樣的，固然我仍是強烈推薦你安裝包管理工具：pip，他必定能爲你帶來不少便利的(新版本的virtualenv也包含了pip管理工具)。

$ pip install virtualenv
Collecting virtualenv
  Using cached virtualenv-15.1.0-py2.py3-none-any.whl
Installing collected packages: virtualenv
Successfully installed virtualenv-15.1.0
複製代碼

安裝完成後，就能夠直接建立一個虛擬環境了(virtualenv 環境名稱):

$ virtualenv env4test
複製代碼

建立完成後，用下面的命令便可激活當前虛擬環境：

$ source env4test/bin/activate
(env4test)$
複製代碼

如今就能夠隨意的安裝你的依賴包了，如今安裝的包只會對當前環境env4test有效，好比安裝django2.0：

(env4test)$ pip install django
複製代碼

要退出當前虛擬環境也是很是簡單的，以下：

$ deactivate
複製代碼

如今咱們用pip list命令能夠發現已經沒有django的身影了。

virtualenv還有不少高級的用法，能夠前往該文檔查看。

virtualenvwrapper

virtualenvwrapper是virtualenv的一個擴展包，可讓你更加方便的使用virtualenv，優勢：

• 將全部虛擬環境整合在一個目錄下
• 管理（新增，刪除，複製）虛擬環境
• 方便切換虛擬環境

安裝也很方便，用包管理工具便可：

$ pip install virtualenvwrapper
複製代碼

安裝完成之後還須要小小的配置一下才可使用，首先咱們找到virtualenvwrapper.sh的文章，一般會是：/usr/local/bin/virtualenvwrapper.sh：

$ sudo find / -name virtualenvwrapper.sh
Password:
/usr/local/bin/virtualenvwrapper.sh
複製代碼

而後咱們能夠在.zshrc(取決於你用的終端，我用的zsh)添加一行命令：

source /usr/local/bin/virtualenvwrapper.sh
複製代碼

而後讓咱們的配置生效：

$ source ~/.zshrc
複製代碼

如今咱們就可使用virtualenvwrapper的基本命令了：

• 建立基本環境：mkvirtualenv [環境名]
• 刪除環境：rmvirtualenv [環境名]
• 激活環境：workon [環境名]
• 退出環境：deactivate
• 列出全部環境：workon或者lsvirtualenv -b

參考文檔：virtualenvwrapper.readthedocs.io/en/latest/

pyenv

pyenv是Python版本管理工具，能夠改變全局的Python版本，安裝多個版本的Pytho，設置目錄級別的Python版本，還能建立和管理虛擬環境。全部的設置都是用戶級別的操做，不須要sudo命令。 pyenv經過系統修改環境變量來實現Python不一樣版本的切換。而virtualenv 經過將Python包安裝到一個目錄來做爲Python 包虛擬環境，經過切換目錄來實現不一樣包環境間的切換。

若是你使用的MAC系統，推薦使用homebrew來安裝：

$ brew update
$ brew install pyenv
複製代碼

若是你使用的是其餘系統，也不擔憂，pyenv官方提供了一鍵安裝的方式：

$ curl -L https://raw.githubusercontent.com/pyenv/pyenv-installer/master/bin/pyenv-installer | bash
複製代碼

安裝完成之後，能夠添加幾條命令到.zshrc(一樣的也多是.bashrc，根據本身使用的終端進行配置)中開啓自動補全功能：

export PATH=$HOME/.pyenv/bin:$PATH
eval "$(pyenv init -)"
eval "$(pyenv virtualenv-init -)"
複製代碼

而後一樣激活上面的配置：

$ source ~/.zshrc
複製代碼

如今咱們就可使用pyenv了：

• 查看本機安裝 Python 版本：

$ pyenv versions
* system (set by /Users/ych/.pyenv/version)
  3.6.4
  3.6.4/envs/ops3.6.4
  3.6.4/envs/talk3.6.4
  ops3.6.4
  talk3.6.4
複製代碼

星號表示當前正在使用的Python版本。

• 查看全部可安裝的Python版本：

$ pyenv install -l
複製代碼

• 安裝與卸載：

$ pyenv install 2.7.3 # 安裝python
$ pyenv uninstall 2.7.3 # 卸載python
複製代碼

• 版本切換：

$ pyenv global 2.7.3
$ pyenv local 2.7.3
複製代碼

global用於設置全局的Python版本，經過將版本號寫入~/.pyenv/version文件的方式。local用於設置本地版本，經過將版本號寫入當前目錄下的.python-version文件的方式。經過這種方式設置的Python版本優先級比global高。

• python優先級：shell > local > global pyenv會從當前目錄開始向上逐級查找.python-version文件，直到根目錄爲止。若找不到，就用global版本。

$ pyenv shell 2.7.3 # 設置面向 shell 的 Python 版本，經過設置當前 shell 的 PYENV_VERSION 環境變量的方式。這個版本的優先級比 local 和 global 都要高。
$ pyenv shell --unset # –unset 參數用於取消當前 shell 設定的版本。
複製代碼

pyenv-virtualenv

自動安裝pyenv後，它會自動安裝部分插件，經過pyenv-virtualenv插件能夠很好的和virtualenv進行結合：

$ ls -la ~/.pyenv/plugins
total 8
drwxr-xr-x   9 ych  staff  288 12 26 16:27 .
drwxr-xr-x  23 ych  staff  736 12 26 17:44 ..
-rw-r--r--   1 ych  staff   52 12 26 16:26 .gitignore
drwxr-xr-x  11 ych  staff  352 12 26 16:27 pyenv-doctor
drwxr-xr-x  12 ych  staff  384 12 26 16:27 pyenv-installer
drwxr-xr-x   7 ych  staff  224 12 26 16:27 pyenv-update
drwxr-xr-x  13 ych  staff  416 12 26 16:27 pyenv-virtualenv
drwxr-xr-x   8 ych  staff  256 12 26 16:27 pyenv-which-ext
drwxr-xr-x   8 ych  staff  256 12 26 16:26 python-build
複製代碼

基本使用命令：

• 列出當前虛擬環境：pyenv virtualenvs
• 激活虛擬環境：pyenv activate 環境名稱
• 退出虛擬環境：pyenv deactivate
• 刪除虛擬環境：pyenv uninstall 環境名稱或者rm -rf ~/.pyenv/versions/環境名稱
• 建立虛擬環境：pyenv virtualenv 3.6.4 env3.6.4

若不指定python 版本，會默認使用當前環境python 版本。若是指定Python 版本，則必定要是已經安裝過的版本，不然會出錯。環境的真實目錄位於~/.pyenv/versions下。

總結：利用pyenv和pyenv-virtualenv插件就可以簡單方便的將python版本和依賴包進行環境隔離了，在實際開發過程當中比較推薦這種方式。

參考文檔：github.com/pyenv/pyenv。

Docker

有沒有一種方式可以不按照這些工具來進行環境隔離的呢？固然有，那就是大名鼎鼎的Docker。若是你的服務都是容器化的話，應該對Docker不陌生，將當前項目跑在一個隔離的容器中，對系統中的其餘服務或者項目是沒有任何影響的，不用擔憂會污染環境，惟一不友好的地方是項目中的代碼改變後須要從新構建鏡像。

好比如今有一個django的項目，項目結構以下：

$ testpyenv tree
.
├── manage.py
└── testpyenv
    ├── __init__.py
    ├── settings.py
    ├── urls.py
    └── wsgi.py
複製代碼

在項目根目錄下面新建文件requirements.txt：

Django==2.0
複製代碼

而後咱們在根目錄下面建立一個Dockerfile文件：

FROM python:3.6.4

# 設置工做目錄
RUN mkdir -p /usr/src/app WORKDIR /usr/src/app 
# 添加依賴（利用Docker 的緩存）
ADD ./requirements.txt /usr/src/app/requirements.txt 
# 安裝依賴
RUN pip install -r requirements.txt 
# 添加應用
ADD . /usr/src/app 
# 運行服務
CMD python manage.py runserver 0.0.0.0:8000 複製代碼

由於django2.0只支持python3以上了，因此咱們這裏基礎鏡像使用python:3.6.4，而後是添加應用代碼，安裝依賴，運行服務等。而後咱們構建一個鏡像：

$ docker build -t cnych/testpyenv:v0.1.1 .
複製代碼

構建完成之後，在咱們項目根目錄中新建一個start.sh的腳原本啓動容器：

docker run -d -p 8000:8000 --name testpyenv cnych/testpyenv:v0.1.1
複製代碼

將本地的8000端口和容器的8000進行映射，執行咱們的啓動腳本：

$ source start.sh
複製代碼

啓動完成後，咱們就能夠在本地經過http://127.0.0.1:8000進行訪問了。

可是若是隻這樣配置的話，的確可以解決咱們的環境隔離問題，可是如今有一個最大的一個問題是，每次代碼更改事後都須要從新構建鏡像才能生效，這對於開發階段是很是不友好的，有什麼解決方案呢？你是否還記得當你更改了代碼後 django項目會自動加載的，要是每次更改了項目代碼後，容器中的代碼也變化的話那豈不是容器中的服務也自動加載了？是否是？

幸虧Docker爲咱們提供了volume掛載的概念，咱們只須要將咱們的代碼掛載到容器中的工做目錄就好了，如今來更改start.sh腳本：

work_path=$(pwd)
docker run -d -p 8000:8000 --name testpyenv -v ${work_path}:/usr/src/app cnych/testpyenv:v0.1.1
複製代碼

而後激活啓動腳本，隨意更改一次代碼，看看是否可以及時生效，怎樣查看呢？查看日誌就好了：

$ docker logs -f testpyenv
複製代碼

最後，若是是生產環境記得把代碼掛載給去掉，由於線上不須要這樣作，只須要構建一次就行。

參考資料：

• virtualenv-chinese-docs.readthedocs.io/en/latest/
• virtualenvwrapper.readthedocs.io/en/latest/
• github.com/pyenv/pyenv
• TDD開發容器化的Python微服務應用(一)

點擊查看原文連接

掃描下面的二維碼(或微信搜索iEverything)添加我微信好友(註明python)，而後能夠加入到咱們的python討論羣裏面共同窗習