1-Python - Virtualenv

about

一般的，执行python代码或者运行python项目，都会使用系统默认的python环境，第三方的包也下载到这个python环境下，那么问题来了，如果有多个python项目，这些项目有的需要python2.7的环境，有的需要python3.6的环境，并且依赖的包也不相同，这个时候时候系统的python环境就不太合适了，因为它就是一个公共的python环境，而各个项目都需要一套独立、干净的python环境，该怎么来搞？这个时候，就需要有专门的工具来方便的在原系统的python环境基础上，创建一个个新的python环境，专门服务不同的项目。

virtualenv用来创建一个"隔离"的Python运行环境，这个python环境也被称为虚拟环境，一般的，一个虚拟环境只服务一个项目，我们将这个项目用的包等全部下载到这个虚拟环境中，并且能随时开启和关闭虚拟环境。
virtualenv本身是一个模块，所以使用前保证系统(所有系统平台)已经安装了python环境。
注意，virtualenv创建虚拟环境的目录，不能包含中文，否则激活不生效！！！！
来看看怎么使用吧！

Windows

win10 + python3.6 + virtualenv20.2.1 + virtualenvwrapper-win1.2.6

virtualenv

前提条件，要有一个python环境。

下载

在Windows平台，我们直接使用pip下载即可：

pip install virtualenv
pip install virtualenv==20.2.1
pip install -i https://pypi.doubanio.com/simple/ virtualenv==20.2.1

# 测试否时安装成功
virtualenv --version

不同版本的命令可能稍有差异，具体的说明可以help一下：

virtualenv --help
usage: virtualenv [--version] [--with-traceback] [-v | -q] [--read-only-app-data] [--app-data APP_DATA] [--reset-app-data] [--upgrade-embed-wheels] [--discovery {builtin}] [-p py] [--creator {builtin,cpython3-win,venv}]
                  [--seeder {app-data,pip}] [--no-seed] [--activators comma_sep_list] [--clear] [--no-vcs-ignore] [--system-site-packages] [--copies] [--no-download | --download] [--extra-search-dir d [d ...]] [--pip version]
                  [--setuptools version] [--wheel version] [--no-pip] [--no-setuptools] [--no-wheel] [--no-periodic-update] [--symlink-app-data] [--prompt prompt] [-h]
                  dest

optional arguments:
  --version                     display the version of the virtualenv package and its location, then exit
  --with-traceback              on failure also display the stacktrace internals of virtualenv (default: False)
  --read-only-app-data          use app data folder in read-only mode (write operations will fail with error) (default: False)
  --app-data APP_DATA           a data folder used as cache by the virtualenv (default: C:\Users\Anthony\AppData\Local\pypa\virtualenv)
  --reset-app-data              start with empty app data folder (default: False)
  --upgrade-embed-wheels        trigger a manual update of the embedded wheels (default: False)
  -h, --help                    show this help message and exit

verbosity:
  verbosity = verbose - quiet, default INFO, mapping => CRITICAL=0, ERROR=1, WARNING=2, INFO=3, DEBUG=4, NOTSET=5

  -v, --verbose                 increase verbosity (default: 2)
  -q, --quiet                   decrease verbosity (default: 0)

discovery:
  discover and provide a target interpreter

  --discovery {builtin}         interpreter discovery method (default: builtin)
  -p py, --python py            interpreter based on what to create environment (path/identifier) - by default use the interpreter where the tool is installed - first found wins (default: [])

creator:
  options for creator builtin

  --creator {builtin,cpython3-win,venv}
                                create environment via (builtin = cpython3-win) (default: builtin)
  dest                          directory to create virtualenv at
  --clear                       remove the destination directory if exist before starting (will overwrite files otherwise) (default: False)
  --no-vcs-ignore               don't create VCS ignore directive in the destination directory (default: False)
  --system-site-packages        give the virtual environment access to the system site-packages dir (default: False)
  --copies, --always-copy       try to use copies rather than symlinks, even when symlinks are the default for the platform (default: True)

seeder:
  options for seeder app-data

  --seeder {app-data,pip}       seed packages install method (default: app-data)
  --no-seed, --without-pip      do not install seed packages (default: False)
  --no-download, --never-download
                                pass to disable download of the latest pip/setuptools/wheel from PyPI (default: True)
  --download                    pass to enable download of the latest pip/setuptools/wheel from PyPI (default: False)
  --extra-search-dir d [d ...]  a path containing wheels to extend the internal wheel list (can be set 1+ times) (default: [])
  --pip version                 version of pip to install as seed: embed, bundle or exact version (default: bundle)
  --setuptools version          version of setuptools to install as seed: embed, bundle or exact version (default: bundle)
  --wheel version               version of wheel to install as seed: embed, bundle or exact version (default: bundle)
  --no-pip                      do not install pip (default: False)
  --no-setuptools               do not install setuptools (default: False)
  --no-wheel                    do not install wheel (default: False)
  --no-periodic-update          disable the periodic (once every 14 days) update of the embedded wheels (default: False)
  --symlink-app-data            not supported - symlink the python packages from the app-data folder (requires seed pip>=19.3) (default: False)

activators:
  options for activation scripts

  --activators comma_sep_list   activators to generate - default is all supported (default: bash,batch,fish,powershell,python,xonsh)
  --prompt prompt               provides an alternative prompt prefix for this environment (default: None)

config file C:\Users\Anthony\AppData\Local\pypa\virtualenv\virtualenv.ini missing (change via env var VIRTUALENV_CONFIG_FILE)

virtualenvwrapper

所有的操作请使用 cmd 终端执行，而不是powershell！
virtualenv最大的缺点就是：每次开启虚拟环境都要去找到虚拟环境所在的位置，然后启动activate，这问题就来了，如果虚拟环境多了，然后记性差的同学又忘记了虚拟环境所在的位置....怎么办呢？

将所有的虚拟环境全部都集中起来放到一个目录下进行集中管理。
使用virtualenvwrapper管理你的虚拟环境。

接下来，我们一起来看看如何使用virtualenvwrapper管理虚拟环境。

关于virtualenvwrapper
virtualenvwrapper是virtualenv的扩展包，丰富了virtualenv的功能，让我们更加方便的管理虚拟环境。
主要功能

将所有的虚拟环境整合到一个目录下
一键管理(add、remove、copy)虚拟环境
一键切换虚拟环境

下载

pip36 install -i https://pypi.doubanio.com/simple virtualenvwrapper-win==1.2.6

当你下载完毕，virtualenvwrapper包将安装到你系统python环境的Scripts目录中。
现在你可以在新的终端中使用它：

C:\Users\Anthony>virtualenvwrapper

 virtualenvwrapper is a set of extensions to Ian Bicking's virtualenv
 tool.  The extensions include wrappers for creating and deleting
 virtual environments and otherwise managing your development workflow,
 making it easier to work on more than one project at a time without
 introducing conflicts in their dependencies.

 virtualenvwrapper-win is a port of Dough Hellman's virtualenvwrapper to Windows
 batch scripts.

 Commands available:

   add2virtualenv: add directory to the import path

   cdproject: change directory to the active project

   cdsitepackages: change to the site-packages directory

   cdvirtualenv: change to the $VIRTUAL_ENV directory

   lssitepackages: list contents of the site-packages directory

   lsvirtualenv: list virtualenvs

   mkproject: create a new project directory and its associated virtualenv

   mkvirtualenv: Create a new virtualenv in $WORKON_HOME

   rmvirtualenv: Remove a virtualenv

   setprojectdir: associate a project directory with a virtualenv

   toggleglobalsitepackages: turn access to global site-packages on/off

   virtualenvwrapper: show this help message

   whereis: return full path to executable on path.

   workon: list or change working virtualenvs

返回了virtualenvwrapper的常用命令。

安装

默认的，virtualenvwrapper命令创建的虚拟环境将保存在WORKON_HOME参数指定的目录中，即echo %USERPROFILE%下的Env目录中，该WORKON_HOME保存所有的虚拟环境，由virtualenvwrapper相关命令集中管理。
当然，我们也可以自行指定WORKON_HOME的目录，便于我们查找，只需要在系统变量中添加即可：

variable	path
`WORKON_HOME`	`D:\env`

这样，我们可以在D:\env管理创建的虚拟环境了。

常用操作

-- 创建虚拟环境
mkvirtualenv env1
mkvirtualenv --python=python2 env2

-- 查看所有已创建的虚拟环境
lsvirtualenv
workon            # workon也可以切换不同的虚拟环境

-- 启动/退出虚拟环境
workon env1
deactivate

-- 进入已启动的虚拟环境目录
cdvirtualenv

-- 查看已启动的虚拟环境的 site-packages 目录中的内容
lssitepackages

-- 删除已停止运行的虚拟环境
rmvirtualenv env2

Linux

centos7.3 + python3.6 + virtualenv20.2.1 + virtualenvwrapper4.8.4

Linux中也可以使用虚拟环境，套路跟Windows中差不多，也是要提前配置好python环境。
但Linux中可以使用virtualenv和virtualenvwrapper两个工具来管理虚拟环境。

virtualenv

下载

[root@cs ~]# pip3 install -i https://pypi.doubanio.com/simple/ virtualenv==20.2.1

使用
创建虚拟环境：

[root@cs env]# virtualenv env2
[root@cs env]# virtualenv --python=python27 env2

创建好虚拟环境后，其目录如下：

/tmp/env/env1
├── bin
│   ├── activate
│   ├── activate.csh
│   ├── activate.fish
│   ├── activate.ps1
│   ├── activate_this.py
│   ├── activate.xsh
│   ├── easy_install
│   ├── easy_install3
│   ├── easy_install-3.6
│   ├── easy_install3.6
│   ├── pip
│   ├── pip3
│   ├── pip-3.6
│   ├── pip3.6
│   ├── python -> /usr/local/src/python36/bin/python3
│   ├── python3 -> python
│   ├── python3.6 -> python
│   ├── wheel
│   ├── wheel3
│   ├── wheel-3.6
│   └── wheel3.6
├── lib
│   └── python3.6
│       └── site-packages
│           ├── _distutils_hack
│           ├── distutils-precedence.pth
│           ├── easy_install.py
│           ├── pip
│           ├── pip-20.2.4.dist-info
│           ├── pip-20.2.4.virtualenv
│           ├── pkg_resources
│           ├── setuptools
│           ├── setuptools-50.3.2.dist-info
│           ├── setuptools-50.3.2.virtualenv
│           ├── _virtualenv.pth
│           ├── _virtualenv.py
│           ├── wheel
│           ├── wheel-0.35.1.dist-info
│           └── wheel-0.35.1.virtualenv
└── pyvenv.cfg

细心的你可能发现，启动虚拟环境的activate脚本在/env1/bin目录中(这点跟Windows稍有区别)，所以启动需要这么启动：

[root@cs env]# source /tmp/env/env1/bin/activate                # 使用source启动虚拟环境
(env1) [root@cs env]# python -V
Python 3.6.8
(env1) [root@cs env]# pip list
Package    Version
---------- -------
pip        20.2.4
setuptools 50.3.2
wheel      0.35.1
(env1) [root@cs env]# pip install requests
(env1) [root@cs env]# pip list
Package    Version
---------- ---------
certifi    2020.11.8
chardet    3.0.4
idna       2.10
pip        20.2.4
requests   2.25.0
setuptools 50.3.2
urllib3    1.26.2
wheel      0.35.1 
(env1) [root@cs env]# deactivate         # 退出虚拟环境
[root@cs env]#

跟Windows中另一个区别是，deactivate命令不再是一个脚本文件，而是一个函数，这个函数写在activate脚本中，当activate脚本启动时，就添加到shell环境中，称为了一个变量，所以，我们在虚拟环境中的任何路径下都可以退出虚拟环境。
删除
无需多说，rm -rf命令它不香么！

virtualenvwrapper

关于vitualenvwrapper在Windows部分已经介绍过了，这里直接上干货！

下载

pip3 install -i https://pypi.doubanio.com/simple virtualenvwrapper==4.8.4

现在，它被下载在你系统python环境中的bin目录中，叫做virtualenvwrapper.sh。

安装

下载完不能立即使用，而是要做一些基本配置，vim /etc/profile：

export WORKON_HOME=$HOME/.virtualenvs
export VIRTUALENVWRAPPER_PYTHON=/usr/local/src/python36/bin/python3

其中：

WORKON_HOME保存所有已创建的虚拟环境。
VIRTUALENVWRAPPER_PYTHON是python解释器的路径。

完事后，source /etc/profile。
安装virtualenvwrapper:

[root@cs ~]# source /usr/local/src/python36/bin/virtualenvwrapper.sh
[root@cs ~]# virtualenvwrapper      # 返回帮助信息

完事了。

常用操作

-- 创建虚拟环境
mkvirtualenv env1
mkvirtualenv --python=python2 env2

-- 查看所有已创建的虚拟环境
lsvirtualenv
workon            # workon也可以切换不同的虚拟环境

-- 启动/退出虚拟环境
workon env1
deactivate

-- 进入已启动的虚拟环境目录
cdvirtualenv

-- 查看已启动的虚拟环境的 site-packages 目录中的内容
lssitepackages

-- 删除已停止运行的虚拟环境
rmvirtualenv env2

虚拟环境结合Django实战

win10

本小节演示使用virtualenvwrapper创建虚拟环境，并依此虚拟环境创建django项目。

创建虚拟环境env1：

D:\tmp> mkvirtualenv env1

启动虚拟环境：

D:\tmp>workon env1
(env1) D:\tmp>

使用虚拟环境中的pip下载django：

(env1) D:\tmp>pip install -i https://pypi.doubanio.com/simple django

使用django命令创建django项目和app：

(env1) D:\tmp>django-admin startproject env_demo1
(env1) D:\tmp>cd env_demo1
(env1) D:\tmp\env_demo1>django-admin startapp app01

启动django项目：

(env1) D:\tmp\env_demo1>python manage.py runserver 127.0.0.1:8888
Watching for file changes with StatReloader
Performing system checks...

System check identified no issues (0 silenced).

You have 18 unapplied migration(s). Your project may not work properly until you apply the migrations for app(s): admin, auth, contenttypes, sessions.
Run 'python manage.py migrate' to apply them.
November 26, 2020 - 15:13:45
Django version 3.1.3, using settings 'env_demo1.settings'
Starting development server at http://127.0.0.1:8888/
Quit the server with CTRL-BREAK.

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