代码详解：Python虚拟环境的原理及使用

依附之门：“放弃进入这里的所有希望。”

插图：Gustave Doré

Python的虚拟环境极大地方便了人们的生活。本指南先介绍虚拟环境的基础知识以及使用方法，然后再深入介绍虚拟环境背后的工作原理。

注意：本指南在macOS Mojave系统上使用最新版本的Python 3.7.x。

1. 为什么使用虚拟环境?

虚拟环境为一系列潜在问题提供简单的解决方案，尤其是在以下几个方面：

• 允许不同的项目使用不同版本的程序包，从而解决依赖性问题。例如，可以将Project A v2.7用于Project X，并将Package A v1.3用于Project Y。
• 通过捕获需求文件中的所有包依赖项，使项目自包含且可重现。
• 在没有管理员权限的主机上安装软件包。
• 只需要一个项目，无需在系统范围内安装软件包，就能保持全局site-packages /目录整洁。

听起来很方便，不是吗?开始构建更复杂的项目并与其他人协作时，虚拟环境的重要性会凸显出来。很多数据科学家也需要熟悉虚拟环境中与多语言相关的Conda环境。

可按照先后次序来使用!

2. 什么是虚拟环境?

到底什么是虚拟环境?

虚拟环境是用于依赖项管理和项目隔离的Python工具，允许Python站点包(第三方库)安装在本地特定项目的隔离目录中，而不是全局安装(即作为系统范围内的Python的一部分)。

这听起来不错，但到底什么是虚拟环境呢?虚拟环境只是一个包含三个重要组件的目录：

• 安装了第三方库的site-packages /文件夹。
• 系统上安装的Python可执行文件的symlink符号链接。
• 确保执行Python代码的脚本使用在给定虚拟环境中安装的Python解释器和站点包。

最后一点在于会发生一些意想不到的错误，稍后会讲这一点，但现在先看看在实际中如何实际使用虚拟环境。

但丁《神曲·地狱篇》第六章—维吉尔安抚Cerberus

插图：Gustave Doré

3. 使用虚拟环境

(1) 创造虚拟环境

假设想要为正在处理的项目创建一个名为test-project/的虚拟环境，该项目具有以下目录树：

test-project/ 
├── data         
├── deliver           # Final analysis, code, & presentations 
├── develop           # Notebooks for exploratory analysis 
├── src               # Scripts & local project modules 
└── tests 

需要执行venv模块，它是Python标准库的一部分。

% cd test-project/ 
% python3 -m venv venv/       # Creates an environment called venv/ 

注意：可使用不同的环境名称替换“venv/”。

瞧!虚拟环境诞生了。现在项目变成：

test-project/ 
├── data        
├── deliver      
├── develop      
├── src      
├── tests    
└── venv                 # There it is! 

提醒：虚拟环境本身就是一个目录。

唯一要做的事情是通过运行前面提到的脚本来“激活”环境。

% source venv/bin/activate              
(venv) %                               # Fancy new command prompt 

现在我们位于活动的虚拟环境中(由命令提示符指示，前缀为活动环境的名称)。

我们会像往常一样处理项目，确保项目与系统的其他部分完全隔离。在虚拟环境中，我们无法访问系统范围的站点包，并且无法在虚拟环境之外访问安装包。

完成项目工作时，可以通过以下代码退出环境：

(venv) % deactivate 
%                                    # Old familiar command prompt 

(2) 安装包

默认情况下，只在新环境中安装pip和setuptools。

(venv) % pip list                    # Inside an active environmentPackage    Version 
---------- ------- 
pip        19.1.1 
setuptools 40.8.0 

（编辑：ASP站长网）