12. Środowiska wirtualne i pakiety¶
12.1. Wprowadzenie¶
Aplikacje Pythonowe często używają pakietów oraz modułów które nie są dołączone do standardowej biblioteki. Potrzebują one czasami konkretnej wersji biblioteki, ponieważ mogą wymagać naprawionego określonego błędu lub mogą być napisane przy użyciu przestarzałej wersji interfejsu biblioteki.
Oznacza to, że może nie być możliwe aby jedna instalacja Pythona spełniała wymagania każdej aplikacji. Jeżeli aplikacja A potrzebuje wersji 1.0 danego modułu, a aplikacja B potrzebuje wersji 2.0, wtedy wymagania są sprzeczne i zainstalowanie wersji 1.0 lub 2.0 uniemożliwi uruchomienie którejś z aplikacji.
Rozwiązaniem tego problemu jest stworzenie środowiska wirtualnego, samodzielnej struktury katalogów, które zawierają instalację Pythona dla określonej wersji oraz dodatkowych pakietów.
Różne aplikacje mogą wtedy używać różnych środowisk wirtualnych. Aby rozwiązać wcześniej przytoczony przykład konfliktujących wymagań, aplikacja A może mieć swoje własne środowisko wirtualne z zainstalowaną wersją 1.0 w momencie gdy aplikacja B ma inne środowisko wirtualne z zainstalowaną wersją 2.0. Jeżeli w pewnym momencie aplikacja B będzie wymagała zaktualizowania modułu do wersji 3.0, nie wpłynie to na środowisko aplikacji A.
12.2. Tworzenie Środowisk Wirtualnych¶
Moduł używany do tworzenia i zarządzania środowiskami wirtualnymi jest nazwane venv. venv zwykle instaluje najnowszą dostępną wersję Pythona. Jeśli masz w swoim systemie wiele wersji Pythona, możesz wybrać konkretną wersję Pythona, uruchamiając python3 lub dowolną wersję którą sobie wybierzesz.
Aby stworzyć środowisko wirtualne, wybierz katalog, w którym chcesz je umieścić i uruchom moduł venv jako skrypt ze ścieżką do katalogu:
python -m venv tutorial-env
Spowoduje to utworzenie katalogu tutorial-env, jeśli nie istnieje, a także utworzy w nim katalogi zawierające kopię interpretera Pythona i różne pliki pomocnicze.
Popularną lokalizacją katalogu dla środowiska wirtualnego jest .venv. Nazwa ta sprawia, że katalog jest zwykle ukryty, a więc nie wchodzi w drogę, jednocześnie nadając mu nazwę, która wyjaśnia, po co dany katalog istnieje. Zapobiega to również kolizji z plikami .env definicji zmiennych środowiskowych, które są obsługiwane przez niektóre narzędzia.
Po utworzeniu środowiska wirtualnego możesz go aktywować.
Na systemie Windows, uruchom:
tutorial-env\Scripts\activate.bat
Na systemie Unix albo MacOS, uruchom:
source tutorial-env/bin/activate
(Ten skrypt jest napisany dla powłoki bash. Jeżeli używasz powłok csh albo fish, istnieją skrypty activate.csh i activate.fish których powinieneś użyć.)
Uruchomienie środowiska wirtualnego zmieni wygląd powłoki tak aby pokazywała z którego środowiska wirtualnego aktualnie korzystasz, oraz zmieni parametry środowiska tak że uruchomienie python wywoła określoną wersję i instalacje Pythona. Dla przykładu:
$ 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']
>>>
12.3. Zarządzanie pakietami używając pip¶
Możesz instalować, aktualizować oraz usuwać pakiety korzystając z pragramu nazywanego pip. Domyślnie pip zainstaluje pakiety z Python Package Index. Możesz przeglądać dostępne tam pakiety wchodząc na ich stronę internetową.
pip ma kilka podkomend: „install”, „uninstall”, „freeze” itp. (Zapoznaj się z przewodnikiem Instalacja modułów Pythona, aby uzyskać pełną dokumentację dotyczącą pip.)
Możesz zainstalować najnowszą wersję pakietu, podając jego nazwę:
(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
Możesz również zainstalować konkretną wersję pakietu, podajac jego nazwę z dopiskiem == oraz numerem wersji:
(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
If you re-run this command, pip will notice that the requested
version is already installed and do nothing. You can supply a
different version number to get that version, or you can run pip
install --upgrade to upgrade the package to the latest version:
(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
pip uninstall followed by one or more package names will remove the
packages from the virtual environment.
pip show will display information about a particular package:
(tutorial-env) $ 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:
pip list will display all of the packages installed in the virtual
environment:
(tutorial-env) $ pip list
novas (3.1.1.3)
numpy (1.9.2)
pip (7.0.3)
requests (2.7.0)
setuptools (16.0)
pip freeze will produce a similar list of the installed packages,
but the output uses the format that pip install expects.
A common convention is to put this list in a requirements.txt file:
(tutorial-env) $ pip freeze > requirements.txt
(tutorial-env) $ cat requirements.txt
novas==3.1.1.3
numpy==1.9.2
requests==2.7.0
Plik requirements.txt można następnie przekazać do systemu kontroli wersji i wysłać jako część aplikacji. Użytkownicy mogą następnie zainstalować wszystkie niezbędne pakiety za pomocą 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
pip ma o wiele więcej opcji. Zapoznaj się z przewodnikiem Instalacja modułów Pythona, aby uzyskać pełną dokumentację dotyczącą pip. Kiedy napiszesz pakiet i będziesz chciał udostępnić go w indeksie pakietów Pythona, zapoznaj się z przewodnikiem Dystrybucja modułów Pythona.