利用pipenv和pyenv管理多個相互獨立的Python虛擬開發(fā)環(huán)境

更新時間：2020年11月01日 11:39:07 作者：Sunnie_ge

這篇文章主要介紹了利用pipenv和pyenv管理多個相互獨立的Python虛擬開發(fā)環(huán)境，文中通過示例代碼介紹的非常詳細，對大家的學(xué)習(xí)或者工作具有一定的參考學(xué)習(xí)價值，需要的朋友們下面隨著小編來一起學(xué)習(xí)學(xué)習(xí)吧

我們經(jīng)常會遇到這樣的開發(fā)需求，比如你手頭有多個開發(fā)項目，其中項目A要求用python3.7，項目B需要用python3.6，有要求項目A和項目B依賴包相互獨立，互不干擾。為了滿足這樣的開發(fā)需求，我們需要在自己的電腦上安裝多個Python版本，并且項目之間進行環(huán)境隔離。要想安裝多個Python版本，可以利用pyenv這個好用的工具，對于建立多個項目之間隔離的開發(fā)環(huán)境，可以借助于pipenv這個更加好用的包管理工具。

這篇文章將給大家介紹如何利用pyenv和pipenv來管理我們的python開發(fā)環(huán)境，主要講兩個核心內(nèi)容：
1.如何在同一臺電腦上管理多個版本Python；
2.為每一個項目建立相互隔絕的虛擬環(huán)境。

01 — 安裝多個Python版本

我們自己開發(fā)的多個項目或者從github上clone的項目，可能依賴不同的Python解釋器。因此，我們要想運行這些項目，在工作電腦上就要安裝不同版本的Python。

pyenv是Python版本管理工具，利用它可以在同一臺電腦上安裝多個版本的Python，這個過程非常簡單。

1.1、安裝或升級pyenv

首先安裝pyenv，如果你是Mac電腦，那么推薦使用Homebrew來安裝。

$ brew update && brew install pyenv

要想升級pyenv，則可以執(zhí)行：

$ brew update && brew upgrade pyenv

如果不是Mac電腦，那么就用github方式來安裝：

$ git clone https://github.com/pyenv/pyenv.git ~/.pyenv
$ echo 'export PYENV_ROOT="$HOME/.pyenv"' >> ~/.bash_profile
$ echo 'export PATH="$PYENV_ROOT/bin:$PATH"' >> ~/.bash_profile
$ echo -e 'if command -v pyenv 1>/dev/null 2>&1; then\n eval "$(pyenv init -)"\nfi' >> ~/.bash_profile
$ exec "$SHELL"

這種安裝方式的詳細說明，還是建議大家參考官方文檔：https://github.com/pyenv/pyenv#basic-github-checkout。

對于github安裝的pyenv，可以按下面方式進行升級：

$ cd $(pyenv root)
$ git fetch
$ git tag
v1.2.18
$ git checkout v1.2.18

pyenv安裝完成后，需要將$(pyenv root)/shims添加到PATH變量前面，這一步非常關(guān)鍵。

$ echo 'export PATH="$(pyenv root)/shims:$PATH"' >> ~/.bash_profile
$ source ~/.bash_profile

1.2、用pyenv安裝Python

安裝完pyenv，可以安裝Python啦，一共需要兩步。

$ pyenv install 3.7.7
$ pyenv rehash

執(zhí)行命令pyenv versions查看安裝結(jié)果。

$ pyenv versions
 system
* 3.7.7 (set by /Users/chunming.liu/.pyenv/version)

可以看到，已經(jīng)成功安裝了Python 3.7.7，安裝的位置在/Users/chunming.liu/.pyenv。

1.3、切換Python版本

可以通過pyenv global或者pyenv local切換Python版本。pyenv global屬于全局切換，切換完成后，在系統(tǒng)中任何地方執(zhí)行python，你會發(fā)現(xiàn)都是同樣的Python版本。

$ pyenv global 3.7.7
$ pyenv versions
 system
* 3.7.7 (set by /Users/chunming.liu/.pyenv/version)

可以看到，3.7.7前面有一個星號，說明成功切換到了3.7.7版本，可以執(zhí)行一下python來驗證一下：

$ python
Python 3.7.7 (default, Apr 12 2020, 12:31:11)
[Clang 11.0.0 (clang-1100.0.33.17)] on darwin
Type "help", "copyright", "credits" or "license" for more information.

pyenv local屬于局部切換，只能修改當(dāng)前目錄下的Python版本，出了當(dāng)前目錄則失效。

接下來，開始為每個項目建立獨立的開發(fā)環(huán)境。

02 — 用Pipenv創(chuàng)建虛擬環(huán)境

Pipenv是Python官方推薦的包管理工具。它綜合了 virtualenv , pip 和 pyenv 三者的功能。你可以使用pipenv這一個工具來安裝、卸載、跟蹤和記錄依賴性，并創(chuàng)建、使用和組織你的虛擬環(huán)境。

2.1、安裝和升級pipenv

如果你是Mac電腦，那么推薦使用Homebrew來安裝和升級pipenv：

$ brew update && brew install pipenv
$ brew update && brew upgrade pipenv

也可以通過pip來安裝和升級pipenv：

$ pip install pipenv
$ pip install --upgrade pipenv

2.2、為項目建立虛擬環(huán)境

進入到項目目錄中，通過下面的指令為項目創(chuàng)建虛擬環(huán)境。

$ mkdir pipenv_demo
$ cd pipenv_demo
$ pipenv --python 3.7.7
Creating a virtualenv for this project…
Pipfile: /Users/chunming.liu/work/pipenv_demo/Pipfile
Using /Users/chunming.liu/.pyenv/versions/3.7.7/bin/python3 (3.7.7) to create virtualenv…
⠙ Creating virtual environment...Using base prefix '/Users/chunming.liu/.pyenv/versions/3.7.7'
New python executable in /Users/chunming.liu/.local/share/virtualenvs/pipenv_demo-RYMSREda/bin/python3
Also creating executable in /Users/chunming.liu/.local/share/virtualenvs/pipenv_demo-RYMSREda/bin/python
Installing setuptools, pip, wheel...
done.
Running virtualenv with interpreter /Users/chunming.liu/.pyenv/versions/3.7.7/bin/python3

✔ Successfully created virtual environment!
Virtualenv location: /Users/chunming.liu/.local/share/virtualenvs/pipenv_demo-RYMSREda

上面的操作，給pipenv_demo這個項目初始化了一個Python 3.7.7的虛擬環(huán)境，并在項目錄下生成一個項目依賴包文件Pipefile。如果系統(tǒng)中沒有3.7.7版本的Python，pipenv會調(diào)用pyenv來安裝對應(yīng)的Python的版本。

默認地，虛擬環(huán)境會創(chuàng)建在~/.local/share/virtualenvs目錄里面。我們也可以通過pipenv --venv查看項目的虛擬環(huán)境目錄?？梢酝ㄟ^ pipenv --rm 刪除虛擬環(huán)境。

如果想更改虛擬環(huán)境的目錄，可以在 .bashrc 或 .bash_profile 中，設(shè)置環(huán)境變量WORKON_HOME，指定虛擬環(huán)境的目錄所在位置，比如想將虛擬環(huán)境放到~/.venvs目錄，則可以執(zhí)行下面的命令。

$ echo 'export WORKON_HOME=~/.venvs' >> ~/.bash_profile
$ source ~/.bash_profile

如果希望在項目目錄下創(chuàng)建虛擬環(huán)境目錄（.venv），需要在 .bashrc 或 .bash_profile 中配置環(huán)境變量PIPENV_VENV_IN_PROJECT：

$ echo 'export PIPENV_VENV_IN_PROJECT=1' >> ~/.bash_profile
$ source ~/.bash_profile

03 — 用Pipenv管理依賴包

pipenv使用 Pipfile 和 Pipfile.lock 來管理依賴包，并且在使用pipenv添加或刪除包時，自動維護 Pipfile 文件，同時生成 Pipfile.lock 來鎖定安裝包的版本和依賴信息。相比pip需要手動維護requirements.txt 中的安裝包和版本，具有很大的進步。

3.1 安裝依賴包

為項目安裝依賴包到虛擬環(huán)境中，使每個項目擁有相互獨立的依賴包，是非常不錯的Python的開發(fā)實踐。安裝依賴包到虛擬環(huán)境中的方法：

$ pipenv install pytest
Installing pytest…
Adding pytest to Pipfile's [packages]…
✔ Installation Succeeded
Pipfile.lock not found, creating…
Locking [dev-packages] dependencies…
Locking [packages] dependencies…
✔ Success!
Updated Pipfile.lock (1c4d3d)!
Installing dependencies from Pipfile.lock (1c4d3d)…
 🐍  ▉▉▉▉▉▉▉▉▉▉▉▉▉▉▉▉▉▉▉▉▉▉▉▉▉▉▉▉▉▉▉▉ 11/11 — 00:00:16
To activate this project's virtualenv, run pipenv shell.
Alternatively, run a command inside the virtualenv with pipenv run.

執(zhí)行完上面的命令后，檢查一下是否安裝成功：

$ pipenv graph
pytest==5.4.1
 - attrs [required: >=17.4.0, installed: 19.3.0]
 - importlib-metadata [required: >=0.12, installed: 1.6.0]
  - zipp [required: >=0.5, installed: 3.1.0]
 - more-itertools [required: >=4.0.0, installed: 8.2.0]
 - packaging [required: Any, installed: 20.3]
  - pyparsing [required: >=2.0.2, installed: 2.4.7]
  - six [required: Any, installed: 1.14.0]
 - pluggy [required: >=0.12,<1.0, installed: 0.13.1]
  - importlib-metadata [required: >=0.12, installed: 1.6.0]
   - zipp [required: >=0.5, installed: 3.1.0]
 - py [required: >=1.5.0, installed: 1.8.1]
 - wcwidth [required: Any, installed: 0.1.9]

可看到已經(jīng)安裝了pytest，還列出了pytest的依賴包。

觀察項目的根目錄下，又多了一個Pipfile.lock文件。這兩個文件記錄了此項目的依賴包，這兩個文件的區(qū)別是 Pipfile中安裝的包不包含包的具體版本號，而Pipfile.lock是包含包的具體的版本號的。如果不想產(chǎn)生Pipfile.lock文件，在安裝依賴包的時候，加上–skip-lock選項即可。

打開依賴包文件Pipefile，可以看到python_version = “3.7”，說明這個項目是基于Python 3.7版本的。package部分列出來了項目的依賴包是bpytest = “*”，星號代表最新版本。

而Pipfile.lock是包含安裝的依賴包具體的版本號，可以看到本次安裝的pytest是5.4.1版本，并且它的依賴包的版本也列出來了。

$ cat Pipfile.lock
{
  "_meta": {
    "hash": {
      "sha256": "828b8ad012f4c8773e6e61e3ac2be0ffcd7540fd7ed175a8355676c8e31c4d3d"
    },
    "pipfile-spec": 6,
    "requires": {
      "python_version": "3.7"
    },
    "sources": [
      {
        "name": "pypi",
        "url": "https://pypi.org/simple",
        "verify_ssl": true
      }
    ]
  },
  "default": {
    "attrs": {
      "hashes": [
        "sha256:08a96c641c3a74e44eb59afb61a24f2cb9f4d7188748e76ba4bb5edfa3cb7d1c",
        "sha256:f7b7ce16570fe9965acd6d30101a28f62fb4a7f9e926b3bbc9b61f8b04247e72"
      ],
      "version": "==19.3.0"
    },
    "importlib-metadata": {
      "hashes": [
        "sha256:2a688cbaa90e0cc587f1df48bdc97a6eadccdcd9c35fb3f976a09e3b5016d90f",
        "sha256:34513a8a0c4962bc66d35b359558fd8a5e10cd472d37aec5f66858addef32c1e"
      ],
      "markers": "python_version < '3.8'",
      "version": "==1.6.0"
    },
    "more-itertools": {
      "hashes": [
        "sha256:5dd8bcf33e5f9513ffa06d5ad33d78f31e1931ac9a18f33d37e77a180d393a7c",
        "sha256:b1ddb932186d8a6ac451e1d95844b382f55e12686d51ca0c68b6f61f2ab7a507"
      ],
      "version": "==8.2.0"
    },
    "packaging": {
      "hashes": [
        "sha256:3c292b474fda1671ec57d46d739d072bfd495a4f51ad01a055121d81e952b7a3",
        "sha256:82f77b9bee21c1bafbf35a84905d604d5d1223801d639cf3ed140bd651c08752"
      ],
      "version": "==20.3"
    },
    "pluggy": {
      "hashes": [
        "sha256:15b2acde666561e1298d71b523007ed7364de07029219b604cf808bfa1c765b0",
        "sha256:966c145cd83c96502c3c3868f50408687b38434af77734af1e9ca461a4081d2d"
      ],
      "version": "==0.13.1"
    },
    "py": {
      "hashes": [
        "sha256:5e27081401262157467ad6e7f851b7aa402c5852dbcb3dae06768434de5752aa",
        "sha256:c20fdd83a5dbc0af9efd622bee9a5564e278f6380fffcacc43ba6f43db2813b0"
      ],
      "version": "==1.8.1"
    },
    "pyparsing": {
      "hashes": [
        "sha256:c203ec8783bf771a155b207279b9bccb8dea02d8f0c9e5f8ead507bc3246ecc1",
        "sha256:ef9d7589ef3c200abe66653d3f1ab1033c3c419ae9b9bdb1240a85b024efc88b"
      ],
      "version": "==2.4.7"
    },
    "pytest": {
      "hashes": [
        "sha256:0e5b30f5cb04e887b91b1ee519fa3d89049595f428c1db76e73bd7f17b09b172",
        "sha256:84dde37075b8805f3d1f392cc47e38a0e59518fb46a431cfdaf7cf1ce805f970"
      ],
      "index": "pypi",
      "version": "==5.4.1"
    },
    "six": {
      "hashes": [
        "sha256:236bdbdce46e6e6a3d61a337c0f8b763ca1e8717c03b369e87a7ec7ce1319c0a",
        "sha256:8f3cd2e254d8f793e7f3d6d9df77b92252b52637291d0f0da013c76ea2724b6c"
      ],
      "version": "==1.14.0"
    },
    "wcwidth": {
      "hashes": [
        "sha256:cafe2186b3c009a04067022ce1dcd79cb38d8d65ee4f4791b8888d6599d1bbe1",
        "sha256:ee73862862a156bf77ff92b09034fc4825dd3af9cf81bc5b360668d425f3c5f1"
      ],
      "version": "==0.1.9"
    },
    "zipp": {
      "hashes": [
        "sha256:aa36550ff0c0b7ef7fa639055d797116ee891440eac1a56f378e2d3179e0320b",
        "sha256:c599e4d75c98f6798c509911d08a22e6c021d074469042177c8c86fb92eefd96"
      ],
      "version": "==3.1.0"
    }
  },
  "develop": {}
}

3.2 提高依賴包安裝速度

在使用pipenv的時候，常常會安裝過程比較慢，通過加上 -v 參數(shù)，可以看到安裝過程中的步驟信息，卡在了下載那里，這時應(yīng)該可以意識到是因為網(wǎng)絡(luò)的原因，pipenv創(chuàng)建的 Pipfile 中默認的Pypi源是python官方的 https://pypi.python.org/simple。我們國內(nèi)用戶訪問下載的時候會很慢。

如果想通過Pypi的國內(nèi)鏡像安裝依賴包，可以在安裝軟件包時，指定–pypi-mirror，比如通過清華大學(xué)鏡像安裝flask軟件包：

$ pipenv install --pypi-mirror https://pypi.tuna.tsinghua.edu.cn/simple flask

為了避免每次都要指定–pypi-mirror，我一般會在創(chuàng)建好Pipfile以后，將文件中 source 塊下的 url 字段，設(shè)置為國內(nèi)的 pypi 源，我推薦的是清華的Pypi源或者阿里源，具體設(shè)置如下：

[[source]]
 url = "https://pypi.tuna.tsinghua.edu.cn/simple"
 verify_ssl = true
 name = "pypi"

3.3 刪除依賴包

如果是要刪除虛擬環(huán)境中的第三方包，執(zhí)行

$ pipenv uninstall pytest

3.4 安裝項目所有的依賴包

用git管理項目時候，要把Pipfile和Pipfile.lock加入版本跟蹤。這樣clone了這個項目的同學(xué)，只需要執(zhí)行

$ pipenv install

就可以安裝所有的Pipfile中 [packages]部分列出來的包了，并且自動為項目在自己電腦上創(chuàng)建了虛擬環(huán)境。

3.5 安裝pipefile.lock中的依賴包

上面的方法都是安裝Pipfile中列出來的第三方包的最新版本，如果是想安裝Pipfile.lock中固定版本的第三方依賴包，需要執(zhí)行：

$ pipenv install --ignore-pipfile

3.6 安裝requirements.txt里面的依賴包

如果項目之前使用requirements.txt來管理依賴的，那么使用pipenv安裝所有依賴可以采用類似pip的方法：

$ pipenv install -r requirements.txt

04 — 使用虛擬環(huán)境進行開發(fā)

虛擬環(huán)境創(chuàng)建好了之后，就可以在里面進行開發(fā)了。

如果在命令行下開發(fā)，則在項目目錄下執(zhí)行pipenv shell，就進入到了虛擬環(huán)境中，在這個環(huán)境中，已經(jīng)包含安裝過的所有依賴包了，接下來就可以利用這些依賴包進行開發(fā)工作了。

$ pipenv shell
Launching subshell in virtual environment…
bash-3.2$ . /Users/chunming.liu/.local/share/virtualenvs/pipenv_demo-RYMSREda/bin/activate
(pipenv_demo) bash-3.2$ python
Python 3.7.7 (default, Apr 12 2020, 12:31:11)
[Clang 11.0.0 (clang-1100.0.33.17)] on darwin
Type "help", "copyright", "credits" or "license" for more information.
>>> import pytest
>>>

如果是用Pycharm進行開發(fā)，就更簡單了，直接用Pycharm打開項目即可?？梢詮腜ycharm中的左側(cè)導(dǎo)航欄里面看到External Libraries顯示的是虛擬環(huán)境中的Python解釋器了。

在虛擬環(huán)境中執(zhí)行開發(fā)好的程序，有兩種方式，一種是前面提到的先執(zhí)行pipenv shell進入到虛擬環(huán)境后，再執(zhí)行python程序；另一種方式，則是執(zhí)行pyenv run，比如在虛擬環(huán)境中執(zhí)行基于pytest框架編寫的測試用例，只需要執(zhí)行下面的命令即可：

$ pipenv run py.test

04 — 總結(jié)

本文給大家介紹了如何使用pyenv安裝多個版本Python，如何在不同的Python版本間切換。還介紹了一種Python官方推薦使用的包管理工具pipenv，它結(jié)合pyenv和pip和virtualenv的優(yōu)點于一身，可以幫我們管理項目的虛擬環(huán)境、管理項目的依賴包。

在這里插入圖片描述

非常建議大家嘗試一下pyenv和pipenv。在實踐中，推薦大家將Pipfile和Pipfile.lock加入版本跟蹤，不要將虛擬環(huán)境.venv加入版本管理，因為這個包比較大，而且可以pipenv install方式重建。為每一個項目項目建立獨立的虛擬環(huán)境，為每一個項目使用Pipfile管理依賴是一個非常好的實踐。

參考資料

https://github.com/pyenv/pyenv

https://github.com/pypa/pipenv

https://packaging.python.org/tutorials/managing-dependencies/#installing-pipenv

https://hackersandslackers.com/pipenv-python-environment-management/

到此這篇關(guān)于利用pipenv和pyenv管理多個相互獨立的Python虛擬開發(fā)環(huán)境的文章就介紹到這了,更多相關(guān)pipenv和pyenv管理多Python虛擬環(huán)境內(nèi)容請搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！

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