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 οδηγό χρήσης packaging Python.