# 12. Εικονικά Περιβάλλοντα και πακέτα

## 12.1. Εισαγωγή

Οι εφαρμογές Python συχνά χρησιμοποιούν πακέτα και modules που δεν αποτελούν μέρος της τυπικής βιβλιοθήκης. Οι εφαρμογές μερικές φορές χρειάζονται μια συγκεκριμένη έκδοση μιας βιβλιοθήκης, επειδή η εφαρμογή μπορεί να απαιτεί την επιδιόρθωση ενός συγκεκριμένου σφάλματος ή επειδή η εφαρμογή έχει γραφεί χρησιμοποιώντας μια ξεπερασμένη έκδοση της διεπαφής της βιβλιοθήκης.

Αυτό σημαίνει ότι μπορεί να μην είναι δυνατό για μία εγκατάσταση Python να πληροί τις απαιτήσεις κάθε εφαρμογής. Εάν η εφαρμογή A χρειάζεται την έκδοση 1.0 ενός συγκεκριμένου module, αλλά η εφαρμογή B χρειάζεται την έκδοση 2.0, τότε οι απαιτήσεις βρίσκονται σε σύγκρουση και η εγκατάσταση της έκδοσης 1.0 ή 2.0 θα αφήσει μια εφαρμογή ανίκανη να εκτελεστεί.

Η λύση για αυτό το πρόβλημα είναι να δημιουργήσετε ένα virtual environment, ένα αυτόνομο δέντρο καταλόγου που περιέχει μια εγκατάσταση Python για μια συγκεκριμένη έκδοση της Python, καθώς και έναν αριθμό πρόσθετων πακέτων.

Διαφορετικές εφαρμογές μπορούν στη συνέχεια να χρησιμοποιούν διαφορετικά εικονικά περιβάλλοντα. Για να επιλύσετε το προηγούμενο παράδειγμα αντικρουόμενων απαιτήσεων, η εφαρμογή A μπορεί να έχει το δικό της εικονικό περιβάλλον με εγκατεστημένη την έκδοση 1.0 ενώ η εφαρμογή B έχει άλλο εικονικό περιβάλλον με την έκδοση 2.0. Εάν η εφαρμογή B απαιτεί αναβάθμιση βιβλιοθήκης στην έκδοση 3.0, αυτό δεν θα επηρεάσει το περιβάλλον της εφαρμογής A.

## 12.2. Δημιουργία εικονικών περιβάλλοντων

Το module που χρησιμοποιείται για τη δημιουργία και τη διαχείριση εικονικών περιβαλλόντων ονομάζεται `venv`. Το `venv` θα εγκαταστήσει την έκδοση Python από την οποία εκτελέστηκε η εντολή (όπως αναφέρεται από την επιλογή `--version`). Για παράδειγμα, η εκτέλεση της εντολής με το `python3.12` θα εγκαταστήσει την έκδοση 3.12.

Για να δημιουργήσετε ένα εικονικό περιβάλλον, αποφασίστε έναν φάκελο όπου θέλετε να το τοποθετήσετε και εκτελέστε το module `venv` ως ένα script με τη διαδρομή καταλόγου:

    python -m venv tutorial-env

Αυτό θα δημιουργήσει τον κατάλογο `tutorial-env` εάν δεν υπάρχει, και επίσης θα δημιουργήσει καταλόγους μέσα σε αυτόν που περιέχουν ένα αντίγραφο του interpreter της Python και διάφορα υποστηρικτικά αρχεία.

Μια κοινή τοποθεσία καταλόγου για ένα εικονικό περιβάλλον είναι `.venv`. Αυτό το όνομα κρατά τον κατάλογο συνήθως κρυμμένο στο shell σας και συνεπώς μακριά από τη διαδρομή, ενώ του δίνει ένα όνομα που εξηγεί γιατί υπάρχει ο κατάλογος. Αποτρέπει επίσης τη σύγκρουση με αρχεία ορισμού μεταβλητών περιβάλλοντος `.env` που υποστηρίζουν ορισμένα εργαλεία.

Μόλις δημιουργήσετε ένα εικονικό περιβάλλον, μπορεί να το ενεργοποιήσετε.

Σε Windows, εκτελέστε:

    tutorial-env\Scripts\activate

Σε Unix ή MacOS, εκτελέστε:

    source tutorial-env/bin/activate

(Αυτό το script είναι γραμμένο για το bash shell. Εάν χρησιμοποιείτε τα shells csh ή fish, υπάρχουν εναλλακτικά scripts που θα πρέπει να χρησιμοποιούνται αντί αυτών, όπως `activate.csh` και `activate.fish`.)

Η ενεργοποίηση του εικονικού περιβάλλοντος θα αλλάξει το prompt του shell σας για να δείξει ποιο εικονικό περιβάλλον χρησιμοποιείτε και θα τροποποιήσει το περιβάλλον έτσι ώστε η εκτέλεση της `python` να σας δώσει τη συγκεκριμένη έκδοση και εγκατάσταση της Python. Για παράδειγμα:

    $ source ~/envs/tutorial-env/bin/activate
    (tutorial-env) $ python
    Python 3.5.1 (default, May  6 2016, 10:59:36)
      ...
    >>> import sys
    >>> sys.path
    ['', '/usr/local/lib/python35.zip', ...,
    '~/envs/tutorial-env/lib/python3.5/site-packages']
    >>>

Για να απενεργοποιήσετε ένα εικονικό περιβάλλον, πληκτρολογήστε:

    απενεργοποίηση

μέσα στο terminal.

## 12.3. Διαχείριση Πακέτων με το pip

Μπορείτε να εγκαταστήσετε, να αναβαθμίσετε και να αφαιρέσετε πακέτα χρησιμοποιώντας ένα πρόγραμμα που ονομάζεται pip. Από προεπιλογή το `pip` θα εγκαταστήσει πακέτα από το Python Package Index. Εσείς μπορείτε να περιηγηθείτε στο Python Package Index μεταβαίνοντας σε αυτό στο πρόγραμμα περιήγησης σας.

Το `pip` έχει έναν αριθμό υποεντολών: «install», «uninstall», «freeze», κ.λπ. (Συμβουλευτείτε τον οδηγό Installing Python Modules για πλήρη τεκμηρίωση για το `pip`.)

Μπορείτε να εγκαταστήσετε την τελευταία έκδοση ενός πακέτου προσδιορίζοντας ένα όνομα ενός πακέτου:

    (tutorial-env) $ python -m pip install novas
    Collecting novas
      Downloading novas-3.1.1.3.tar.gz (136kB)
    Installing collected packages: novas
      Running setup.py install for novas
    Successfully installed novas-3.1.1.3

Μπορείτε επίσης να εγκαταστήσετε μια συγκεκριμένη έκδοση ενός πακέτου δίνοντας το όνομα του πακέτου ακολουθούμενο από `==` και τον αριθμό έκδοσης:

    (tutorial-env) $ python -m pip install requests==2.6.0
    Collecting requests==2.6.0
      Using cached requests-2.6.0-py2.py3-none-any.whl
    Installing collected packages: requests
    Successfully installed requests-2.6.0

Εάν εκτελέσετε ξανά αυτήν την εντολή, το `pip` θα παρατηρήσει ότι η ζητούμενη έκδοση είναι ήδη εγκατεστημένη και δεν θα κάνει τίποτα. Μπορείτε να δώσετε έναν διαφορετικό αριθμός έκδοσης για να λάβετε αυτήν την έκδοση ή μπορείτε να εκτελέσετε το `python -m pip install --upgrade` για να αναβαθμίσετε το πακέτο στην πιο πρόσφατη έκδοση:

    (tutorial-env) $ python -m pip install --upgrade requests
    Collecting requests
    Installing collected packages: requests
      Found existing installation: requests 2.6.0
        Uninstalling requests-2.6.0:
          Successfully uninstalled requests-2.6.0
    Successfully installed requests-2.7.0

Το `python -m pip uninstall` συνοδευόμενο από ένα ή περισσότερα ονόματα πακέτου θα διαγράψει τα πακέτα από το εικονικό περιβάλλον.

Το `python -m pip show` θα εμφανίσει πληροφορίες σχετικά με ένα συγκεκριμένο πακέτο:

    (tutorial-env) $ python -m pip show requests
    ---
    Metadata-Version: 2.0
    Name: requests
    Version: 2.7.0
    Summary: Python HTTP for Humans.
    Home-page: http://python-requests.org
    Author: Kenneth Reitz
    Author-email: me@kennethreitz.com
    License: Apache 2.0
    Location: /Users/akuchling/envs/tutorial-env/lib/python3.4/site-packages
    Requires:

Το `python -m pip list` θα εμφανίσει όλα τα πακέτα που είναι εγκατεστημένα στο εικονικό περιβάλλον:

    (tutorial-env) $ python -m pip list
    novas (3.1.1.3)
    numpy (1.9.2)
    pip (7.0.3)
    requests (2.7.0)
    setuptools (16.0)

Το `python -m pip freeze` θα δημιουργήσει μια παρόμοια λίστα με τα εγκατεστημένα πακέτα, αλλά η έξοδος χρησιμοποιεί τη μορφή που αναμένει το `python -m pip install`. Μια κοινή σύμβαση είναι να τοποθετήσετε αυτήν τη λίστα σε ένα `requirements.txt` αρχείο:

    (tutorial-env) $ python -m pip freeze > requirements.txt
    (tutorial-env) $ cat requirements.txt
    novas==3.1.1.3
    numpy==1.9.2
    requests==2.7.0

Το `requirements.txt` μπορεί στη συνέχεια να δημοσιευθεί στον έλεγχο έκδοσης και να διατεθεί ως μέρος μιας εφαρμογής. Οι χρήστες μπορούν στη συνέχεια να εγκαταστήσουν όλα τα απαραίτητα πακέτα με το `install -r`:

    (tutorial-env) $ python -m pip install -r requirements.txt
    Collecting novas==3.1.1.3 (from -r requirements.txt (line 1))
      ...
    Collecting numpy==1.9.2 (from -r requirements.txt (line 2))
      ...
    Collecting requests==2.7.0 (from -r requirements.txt (line 3))
      ...
    Installing collected packages: novas, numpy, requests
      Running setup.py install for novas
    Successfully installed novas-3.1.1.3 numpy-1.9.2 requests-2.7.0

Το `pip` έχει πολλές περισσότερες επιλογές. Συμβουλευτείτε τον οδηγό Installing Python Modules για πλήρη τεκμηρίωση για το `pip`. Όταν έχετε γράψει ένα πακέτο και θέλετε να το κάνετε διαθέσιμο στο Ευρετήριο Πακέτων Python, συμβουλευτείτε τον Python packaging user guide.