解决pip命令报错及Python环境配置指南：从安装到优化
1. 错误日志
当我在 Linux 机器（使用 Debian 或 Ubuntu 或衍生发行版）上运行 pip install xyz 时，会出现这样的错误：
error: externally-managed-environment
× This environment is externally managed
╰─> To install Python packages system-wide, try apt install
python3-xyz, where xyz is the package you are trying to
install.
If you wish to install a non-Debian-packaged Python package,
create a virtual environment using python3 -m venv path/to/venv.
Then use path/to/venv/bin/python and path/to/venv/bin/pip. Make
sure you have python3-full installed.
If you wish to install a non-Debian packaged Python application,
it may be easiest to use `pipx` install xyz, which will manage a
virtual environment for you. Make sure you have `pipx` installed.
See /usr/share/doc/python3.11/README.venv for more information.
note: If you believe this is a mistake, please contact your Python installation or OS distribution provider. You can override this, at the risk of breaking your Python installation or OS, by passing --break-system-packages.
hint: See PEP 668 for the detailed specification.
2. 解决办法
设置当前的venv虚拟环境, .venv是虚拟环境的名字可以任意，这里确保你安装了venv
在 Debian/Ubuntu 系统上安装 python3-venv
sudo apt update
sudo apt install python3-venv
在 macOS 上使用 Homebrew 安装的 Python 3.x 默认情况下会包括 venv 模块，因此你无需额外安装 venv
创建虚拟环境：
python3 -m venv .venv
设置完成之后该目录会生成 .venv目录、之后该目录下执行python相关的命令则为：
.venv/bin/pip3 install ****
.venv/bin/python3 ***.py
如果想省略前面的路径，也可以先激活虚拟环境
source .venv/bin/activate
激活虚拟环境后，命令行提示符通常会改变，显示虚拟环境的名称。这时候，python 和 pip 会指向虚拟环境中的 Python 解释器和包管理器。之后执行命令就不用带上具体的目录了：
pip3 install ****
python3 ***.py
退出虚拟环境
deactivate
通过这种方式，你可以确保在隔离的环境中管理你的Python包和依赖，不会影响系统的全局设置。
3. 更换pip源
如果pip3下载比较慢，可以将 pip 的默认源更换为国内的镜像源来加速包的下载和安装。以下是更换 pip 源的方法：
3.1 常用的国内镜像源
3.2 临时更换源
如果你只想临时更换源来安装一个包，可以在 pip 命令中使用 -i 参数指定源。例如：
pip3 install somepackage -i https://pypi.tuna.tsinghua.edu.cn/simple
3.3 永久更换源
你可以通过修改 pip 的配置文件来永久更换源。配置文件的路径因操作系统而异：
-
Linux 和 macOS:
~/.pip/pip.conf -
Windows:
%APPDATA%\pip\pip.ini
如果配置文件不存在，你需要自己创建它们。
- 修改配置文件
-
Linux 和 macOS:
创建或编辑
~/.pip/pip.conf文件：
mkdir -p ~/.pip
nano ~/.pip/pip.conf
增加如下内容：
[global]
index-url = https://pypi.tuna.tsinghua.edu.cn/simple
- Windows:
创建或编辑 %APPDATA%\pip\pip.ini 文件：
打开命令提示符并输入：
notepad %APPDATA%\pip\pip.ini
然后添加以下内容：
[global]
index-url = https://pypi.tuna.tsinghua.edu.cn/simple
3.4 验证配置
你可以通过以下命令验证 pip 是否使用了新的源：
pip3 config list
这将显示当前 pip 的配置，确认 index-url 是否已经更改为你指定的镜像源。
global.index-url='https://pypi.tuna.tsinghua.edu.cn/simple'
通过以上步骤，你可以更换 pip 的源以加速包的下载和安装。
4. pipx
看到相关链接提到了pipx，顺带介绍下pipx
If what you are trying to install is an application then a strong recommendation is to use a tool like
pipx.pipxis available for installation as system package on Debian systems and Debian-based systems such as Ubuntu:
如果要安装的是应用程序，那么强烈建议使用pipx这样的工具。在 Debian 系统和基于 Debian 的系统（如 Ubuntu）上，pipx可作为系统包进行安装：
4.1 简介
pipx是一个用于安装和管理 Python 应用程序的工具。与 pip 不同的是，pipx专注于全局安装可执行的 Python 应用程序，并确保它们在隔离的虚拟环境中运行。这种方式有助于避免不同应用程序之间的依赖冲突。
pipx 的主要特点
-
隔离环境：每个应用程序在自己的虚拟环境中运行，确保相互独立，避免依赖冲突。
-
简化命令：可以轻松地安装、运行和管理 Python 应用程序，而无需手动创建和激活虚拟环境。
-
全局可用：安装的应用程序全局可用，就像普通的命令行工具一样。
4.2 安装
可以使用 pip 来安装 pipx：
pip install `pipx`
`pipx` ensurepath
``pipx
ensurepath是pipx提供的一个命令，用于确保pipx安装的应用程序可以在你的终端中全局访问。具体来说，这个命令会检查并确保pipx安装的应用程序所在的路径已经添加到你的系统的 PATH 环境变量中。当你使用
pipx安装一个 Python 应用程序时，pipx会将该应用程序安装到一个隔离的虚拟环境中，并创建一个指向该虚拟环境中可执行文件的快捷方式。为了能够在终端中全局访问这些可执行文件，需要将这些快捷方式所在的路径添加到 PATH 环境变量中。
pipxensurepath 会自动完成以下工作：1.检查路径：检查
pipx的可执行文件路径是否已经在 PATH 环境变量中。2.添加路径：如果路径不在 PATH 中，
pipxensurepath 会将该路径添加到你的 shell 配置文件中（例如 .bashrc、.bash_profile、.zshrc 等）。3.通知用户：如果进行了修改，它会通知你需要重启终端或重新加载配置文件，以使更改生效。
4.3 使用
4.3.1 安装应用程序
使用 pipx 安装应用程序：
pipx install package_name
例如，安装 httpie：
pipx install httpie
4.3.2 运行应用程序
安装后，你可以直接运行该应用程序：
http
4.3.3 卸载应用程序
如果你不再需要某个应用程序，可以使用以下命令卸载：
pipx uninstall package_name
4.3.4 查看已安装的应用程序
要查看使用 pipx 安装的所有应用程序：
pipx list
4.3.5 特定版本的应用程序
你可以通过指定版本来安装应用程序：
pipx install package_name==version
4.3.6 使用示例
以下是一些常见的 pipx 使用示例：
-
安装
black（一个 Python 代码格式化工具）：pipx install black -
运行
black：black my_script.py -
卸载
black：pipx uninstall black -
查看所有安装的应用程序：
pipx list
